Как получить интерферон из курицы

Опубликовано: 26.03.2024


Перетрухина А. Т., Блинова Е. И.,

Глава 12. ПОЛУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРОНА

В 1957 г. ученые обнаружили, что клетки, зараженные вирусом, вырабатывают особое вещество, угнетающее размножение как гомологичных, так и гетерологичных вирусов, которое они назвали интерфероном. Если иммунная система обеспечивает белковый гомеостаз и через него устраняет чужеродную генетическую информацию, то система интерферона непосредственно воздействует на чужеродную генетическую информацию, устраняя ее из организма на клеточном уровне, и тем самым обеспечивает нуклеиновый гомеостаз. Система интерферона тесно взаимодействует с иммунной системой.
Интерфероны закодированы в генетическом аппарате клетки. Гены для человеческого фибробластного интерферона располагаются во 2-й, 9-й и длинном плече 5-й хромосомы, а ген, регулирующий транскрипцию - в коротком плече той же хромосомы. Ген, детерминирующий восприимчивость к действию интерферона, локализован в 21-й хромосоме. Ген для α-интерферона располагается в 9-й хромосоме, для γ-интерферона - в 11-й хромосоме.
Система интерферона не имеет центрального органа, так как способностью вырабатывать интерферон обладают все клетки организма позвоночных животных, хотя наиболее активно вырабатывают его клетки белой крови.
Интерферон спонтанно не продуцируется интактными клетками и для образования его нужны индукторы, каковыми могут быть вирусы, бактериальные токсины, экстракты из бактерий и грибов, фитогемагглютинины, синтетические вещества - поликарбоксилаты, полисульфаты, декстраны, но наиболее эффективными индукторами интерферона являются двунитчатые РНК: двунитчатые вирусные РНК и двунитчатые синтетические сополимеры рибонуклеотидов (поли-ГЦ, поли-ИЦ) и др. Индукция интерферона происходит вследствие дерепрессии его генов.
Типы интерферонов. Известны три типа интерферонов человека: α-интерферон, или лейкоцитарный интерферон, который продуцируется лейкоцитами, обработанными вирусами и другими агентами; β-интерферон, или фибробластный интерферон, который продуцируется фибробластами, обработанными вирусами и другими агентами. Оба эти интерферона принадлежат к типу 1. Более сильный γ-интерферон, или иммунный интерферон, принадлежит к типу 2. Имеется несколько подтипов α-интерферона, и общее число их у человека доходит до 25. Сравнительная характеристика интерферонов человека приведена в таблице. Активность интерферонов измеряется в международных единицах (ME). Одна единица соответствует количеству интерферона, которое ингибирует репродукцию вируса на 50 %.
При индукции интерферонов синтезируется два и более его типов. Так, при индукции интерферона на лимфобластах образуется 87 % лейкоцитарного и 13 % фибробластного интерферона, при индукции интерферона на фибробластах имеют место обратные соотношения. Между тремя типами интерферонов могут существовать синергические взаимодействия.

Таблица 2
Сравнительная характеристика интерферонов человека


Свойства интерферонов. Интерфероны обладают видотканевой специфичностью. Это означает, что интерферон человека действует только в организме человека, но неактивен в организме других биологических видов. Конечно, барьеры видовой специфичности не абсолютны: интерферон человека проявляет некоторую активность в тканях человекообразных обезьян, а куриный интерферон в организме близких видов семейства куриных. Однако активность интерферона в гетерогенных организмах резко снижается.
Поэтому можно заключить, что интерфероны, появившиеся у позвоночных, эволюционировали вместе с хозяевами. Интерферон является относительно устойчивым белком и хорошо переносит кислую среду (рН 2,2), что используется для выделения его и очистки. Антигенные свойства интерферонов мало выражены, в связи с чем, антитела к нему удается получить лишь после многократных иммунизаций.
Интерфероны не обладают специфичностью в отношении вирусов и действуют угнетающе на репродукцию различных вирусов, хотя разные вирусы обладают неодинаковой чувствительностью к интерферону. Чувствительность к нему обычно совпадает с индуцирующей активностью к интерферону. Наиболее часто применяемыми индукторами интерферона и тест-вирусами для его титрования являются рабдовирусы (вирус везикулярного стоматита), парамиксовирусы, тогавирусы. Продукция интерферона зависит также от характера применяемых клеток. Существуют клетки, дефектные по нескольким генам интерферона.
Интерфероны оказывают антивирусное, противоопухолевое, иммуномодулирующее и многие другие действия. Наиболее изучено их антивирусное действие, и именно на вирусных моделях выяснены биологические и другие свойства интерферонов.
Интерферон оказывает противоопухолевое действие при парентеральном введении в больших дозах, связанное с подавлением им цитопролиферативной активности. Добавление интерферона к культуре нормальных клеток сопровождается уже через 2 ч угнетением в них синтеза ДНК. При вирусиндуцированных опухолях интерферон угнетает репродукцию онковирусов и одновременно подавляет цитопролиферативную активность.
Интерферон является регулятором различных механизмов иммунного ответа, оказывая стимулирующее или угнетающее действие на иммунные реакции.
Механизм действия интерферона. Интерферон связывается с клеточными рецепторами, находящимися на плазматической мембране, что служит сигналом для дерепрессии соответствующих генов. В результате индуцируется синтез особой протеинкиназы PKs, которая присутствует в следовых количествах во всех клетках млекопитающих и активируется низкими концентрациями двунитчатой РНК, а в зараженных вирусами клетках - вирусными репликативными комплексами.
Протеинкиназа фосфорилирует а-субъединицу инициирующего фактора трансляции eIF-2, и фосфорилирование блокирует активность инициирующего фактора. В результате иРНК, связанная с инициирующим комплексом, не может связаться с большой рибосомальной субъединицей, и поэтому ее трансляция блокируется. Инициирующий фактор eIF-2 в одинаковой степени необходим для трансляции как клеточных, так и вирусных иРНК, однако преимущественно блокируется трансляция вирусных иРНК, связанных с вирусными двунитчатыми РНК-структурами, в результате локальной активации протеинкиназы.
В обработанных интерфероном клетках индуцируется синтез фермента - синтетазы, которая катализирует 2,5-олигоадениловую кислоту, переключающую действие клеточных нуклеаз на разрушение вирусных иРНК. Таким образом, вирусные иРНК подвергаются разрушению нуклеазами. Блокирование интерфероном стадии инициации трансляции и разрушение иРНК обусловливают его универсальный механизм действия при инфекциях, вызванных вирусами с разным генетическим материалом.
Применение интерферонов. Интерфероны применяются для профилактики и лечения ряда вирусных инфекций. Их эффект определяется дозой препарата, однако высокие дозы интерферона оказывают токсическое действие. Интерфероны широко применяются при гриппе и других острых респираторных заболеваниях. Препарат эффективен на ранних стадиях заболевания, применяется местно, например путем закапывания или введения с помощью ингалятора в верхние дыхательные пути в концентрациях до 3∙104-5∙104 ед 2-3 раза в день. При конъюнктивитах интерферон применяют в виде глазных капель. Интерфероны оказывают терапевтическое действие при гепатите В, герпесе, а также при злокачественных новообразованиях. При этих заболеваниях назначают более высокие концентрации. Препарат применяется парентерально - внутривенно и внутримышечно в дозе 105 ед на 1 кг массы тела. Более высокие дозы оказывают побочное действие (повышение температуры, головная боль, выпадение волос, ослабление зрения и т.д.). Интерферон может вызвать также лимфопению, задержку созревания макрофагов, у детей - тяжелые шоковые состояния, у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями - инфаркт миокарда. Очистка интерферона значительно снижает его токсичность и позволяет применять высокие концентрации. Очистка осуществляется с помощью аффинной хроматографии с использованием моноклональных антител к интерферону.
Генноинженерный интерферон. Генноинженерный лейкоцитарный интерферон получают в прокариотических системах (кишечной палочке). Биотехнология получения интерферона включает следующие этапы:
1) обработка лейкоцитарной массы индукторами интерферона;
2) выделение из обработанных клеток смеси иРНК;
3) получение суммарных комплементарных ДНК (кДНК) с помощью обратной транскриптазы;
4) встраивание кДНК в плазмиду кишечной палочки и ее клонирование;
5) отбор клонов, содержащих гены интерферона;
6) включение в плазмиду сильного промотора для успешной транскрипции гена;
7) экспрессия гена интерферона, т.е. синтез соответствующего белка;
8) разрушение прокариотических клеток и очистка интерферона с помощью аффинной хроматографии.
Получены высокоочищенные и концентрированые препараты интерферона, которые испытываются в клинике.
Человеческий лейкоцитарный интерферон, нативный и концентрированный, предназначен для профилактики и лечения гриппа и других вирусных респираторных заболеваний.
Лейкоцитарный интерферон - видоспецифический белок, синтезируемый лейкоцитами человека в ответ на воздействие вируса-интерфероногена. Интерферон не обладает избирательной противовирусной активностью и действует практически на все вирусы.
Для приготовления интерферона используют лейкоциты свежеполученной донорской крови. Под воздействием вируса - интерфероногена лейкоциты, находящиеся в культуральной среде, синтезируют интерферон. Затем лейкоциты удаляют центрифугированием, вирус инактивируют. Препарат является нативным интерфероном. Для получения концентрированного нативный интерферон дополнительно очищают методом хроматографического разделения на колонках с сефадексом.
Интерферон выпускают в сухом виде в ампулах. Нативный сухой интерферон представляет собой пористый порошок серовато-коричневого цвета, который легко растворяется в дистиллированной воде. Растворенный препарат имеет розовато-красный цвет с опалесценцией. Допускается слабый коричневый оттенок раствора. Концентрированный сухой препарат - пористый порошок серовато-белого цвета, также легко растворяющийся в дистиллированной воде. Раствор препарата имеет сероватый цвет с опалесценцией, допустим слабый желтовато-коричневый оттенок. Посторонние примеси содержаться не должны.
Человеческий лейкоцитарный интерферон выпускают вирусологически и бактериологически стерильным. Противовирусная активность нативного препарата должна быть не менее 32 единиц, концентрированного - 100 единиц. Активность определяется титрованием на первичной культуре клеток кожно-мышечной ткани эмбриона человека с вирусом везикулярного стоматита.
Противопоказаний к применению препарата нет. Интерферон нереактогенен, не вызывает побочных явлений.
Препарат хранят при температуре 4 °С. Срок годности 1 год. По истечению его может быть проведен переконтроль в институте, изготовившем данную серию препарата. При сохранении физических свойств и активности срок годности препарата может быть продлен еще на 3 месяца.

YouTube
Instagram

Ученые работают над новым средством защиты от вирусов

Курица, может быть, и не птица, но по части организации защиты своего организма от вирусов ее система иммунитета намного превосходит человеческую. Судите сами: у человека за синтез альфа-интерферона, главного элемента борьбы с различного рода инфекциями, стрессами и иммунодефицитами, отвечают 14 генов, а у курицы — 21.

Несмотря на это, выращиваемые на птицефабриках цыплята-бройлеры и куры-несушки все же страдают от инфекционных заболеваний, стрессов и нарушений иммунитета. Их надо чем-то лечить, проводить профилактику заболеваний, а для того, чтобы вместе с целебным эффектом обеспечить чистоту мяса и яиц, лучше использовать не традиционные ветеринарные препараты (результат химического синтеза), а природные средства борьбы с инфекциями, вырабатываемые самим организмом.

В силу каких-либо причин они могут производиться в организме птицы в недостаточных количествах, и ей нужно лишь немного помочь, восполнив возникший недостаток.

Такие препараты, например тот же интерферон, не токсичны, не вызывают привыкания и не обладают побочными действиями. Ведь интерферон — это собственный белок организма, и он в принципе не может нанести ему вреда, если его концентрацию в случае угрозы инфекции искусственно повысить в разумных пределах.

Известно, что у каждого вида животных и у человека интерфероны различаются. Для кур нужен, естественно, куриный интерферон. Но как его получить в нужной форме и в промышленных объемах?

Ответ на этот вопрос нашли ученые биологического факультета Белорусского государственного университета, Института биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси и Республиканского научно-практического центра по земледелию НАН Беларуси. Выполняя одно из заданий государственной программы «Инновационные биотехнологии», они получили растения рапса, в геном которого удалось встроить ген, обусловливающий синтез куриного интерферона, идентичного природному.

Это первый и очень значительный успех белорусских ученых на пути создания препаратов нового поколения, получаемых методом «молекулярного производства». При таком способе сложные и энергоемкие биотехнологические процессы, организуемые на биофабриках, заменяются простым сельскохозяйственным производством, когда на полях выращиваются генетически модифицированные растения, накапливающие в клетках и тканях целевой продукт, в данном случае — интерферон.

Но, тем не менее, праздновать победу исследователи не спешат, так как на пути к практическому результату пройдена только половина дистанции. Ведь созданные трансгенные растения — 288 независимых линий — еще предстоит превратить в стабильный сорт, который будет производить нужный белок в достаточном количестве. Работа эта очень трудоемкая и займет не один год.

— В принципе, очищенный рекомбинантный куриный интерферон мы получили уже давно, используя в качестве продуцента трансгенные бактерии, — поясняет научный руководитель задания, заведующий кафедрой микробиологии БГУ, доктор биологических наук, профессор Владимир Прокулевич. — Точно так же нами были разработаны препараты на основе интерферона свиней, овец, лошадей, собак и других животных. Причем один из принципов создания таких лекарственных препаратов защищен евразийским патентом. Но надо сказать, что традиционное биотехнологическое производство с использованием генетически модифицированных бактерий достаточно затратное: необходимы капитальные вложения в строительство предприятия, сложное оборудование, дорогие питательные среды для выращивания продуцентов. Кроме того, подобная биотехнология требует большого расхода электроэнергии и воды, в технологическом цикле задействовано много квалифицированного персонала. Правда, все эти затраты окупаются, если речь идет о профилактике и лечении заболеваний крупных животных. С ними проще: берется шприц, делается инъекция — и лечебная процедура, при которой не теряется ни малейшей доли препарата, закончена. Намного сложнее провести эту процедуру на птицефабриках, где цыплят насчитывается от 3 до нескольких десятков миллионов. Шприц в таком случае не применим. Нужно или распылять препарат, чтобы птицы его вдыхали с воздухом, или добавлять его в корм или воду. Первый способ малоэффективен, потому что 80—90 % дорогостоящего аэрозоля рассеется в воздухе и попросту будет потеряно. А второй способ исключен из-за того, что целебный белок быстро распадается уже в пищеводе и желудке птицы. Поэтому у нас и появилась идея создать такое трансгенное зерновое растение, которое нарабатывало бы куриный интерферон.

В качестве модели ученые выбрали рапс. Конечная стоимость такого белка будет гораздо меньше, чем произведенного генетически модифицированными бактериями. Его не надо выделять из клеток растения, а потребуется просто высушить зеленую массу, размолоть на обычной мельнице и добавить в корм. Важно, что при таком способе «введения» легко разрушающийся интерферон будет защищен стенками растительных клеток рапса во время прохождения через пищевод и желудок птицы. Высвобождаться из спасительного «плена» он будет только в ее кишечнике, что и требуется для успешного поглощения его организмом.

Кроме того, поскольку эффективность интерферона очень высокая (из 1 миллиграмма этого белка можно сделать 100 тысяч доз препарата, которые вылечат 100 тысяч цыплят), то 1 — 2 гектара трансгенного рапса, содержащего доли процента интерферона, полностью удовлетворят потребности птицеводческих предприятий Беларуси.

Ученые планируют продолжить исследования и довести работу до практической реализации. Но одновременно будут развивать и более эффективные методы создания трансгенных культур, которые позволят в разы увеличить продуктивность экспериментальных растений, содержащих в своем геноме нужные человеку гены. Причем в своих будущих исследованиях партнеры намерены ориентироваться не только на потребности птицеводства, но и на другие направления ветеринарии, а также медицины. Для системы здравоохранения они могут разрабатывать методы получения антибактериальных белков, вакцин, технологии производства человеческого интерферона, который может входить, например, в состав специальных продуктов питания, предназначенных для повышения иммунитета.

— Поскольку задача ставится шире, — говорит Владимир Прокулевич, — то мы считаем, что для ее решения необходимо создать межотраслевую лабораторию по генной инженерии, которая объединила бы интеллектуальные и финансовые возможности вузовской и академической науки. Со временем лаборатория могла бы превратиться в мощный биотехнологический центр. Объединение усилий просто необходимо, так как эти исследования потребуют участия ученых и специалистов из разных областей знаний — от молекулярной биологии до агротехники возделывания растений, но и предполагают приобретение дорогостоящего современного лабораторного оборудования, которого у нас просто нет, обеспечение реактивами, которые часто, к сожалению, нам пока недоступны.

Интерферон – борьба с вирусами

Интерферон – это особая белковая молекула, которая продуцируется человеческим организмом при вторжении вирусной инфекции. Группа уникальных низкомолекулярных белков была обнаружена в 1957 году. И практически сразу было доказано их выраженное противовирусное воздействие.

Виды интерферонов

Интерферон вырабатывается разными клетками человеческого организма при заражении вирусной инфекцией. В зависимости от этого выделяют следующие типы белков:

Продуцируемые лейкоцитами – Альфа.

Вырабатываемые клетками соединительной ткани – Бета.

Синтезируемые макрофагами – Гамма.

Медикаментозные препараты, как правило, изготавливается на основе интерферона альфа. Этот тип отличается наиболее сильным противовирусным и противоопухолевым воздействием, но при этом имеет средний иммуномодулирующий эффект.

Интерфероны изготавливаются различными фармацевтическими компаниями в огромном разнообразии форм: готовых растворов для инъекций, лиофилизата, капель, суппозиториев и пр.

Такое разнообразие позволяет обеспечить защиту от вирусной инфекции при любой локализации очага.

Возможности препарата значительно расширяются в сочетании с различными лекарствами направленного действия. Дозы интерферона в описаниях различных форм средства выражаются в международных единицах МЕ. Они отражают биологическую активность вещества. Для инсулина 1 МЕ составляет 34,7 мкг.

Капли

Интерферон капли – эффективны при лечении вирусных заболеваний, таких как ОРВИ, конъюнктивит, кератит и др. Производители предлагают назальные и глазные капли. Интерферон капли содержат в составе небольшое количество активного действующего вещества – до 10 000 МЕ.

Наиболее известным препаратом для глаз является офтальмоферон. Это белый раствор, отличающийся слабым желтоватым оттенком. Дополнительный компонент в средстве – димедрол. Благодаря ему удается снять аллергические проявления.

Интерферон назальный реализуется в виде различных препаратов. Эффективным при лечении ОРВИ и гриппа считается гриппферон. Данный препарат может быть в форме капель или назального спрея. Считается, что интерферон спрей более удобный для использования. Приготовить интерферон капли в нос можно самостоятельно используя готовый раствор в ампулах, который нужно растворить в определенном количестве физиологического раствора.

Раствор

Интерферон в ампулах для инъекций производится в различной дозировке под разными названиями: реаферон, вэллферон, бетаферон и пр. Имеются средства в шприц-тюбиках готовые к употреблению, что упрощает применение препарата. Дозировки в средствах – 500 – 10 000 000 МЕ.

Также можно приобрести интерферон в виде порошка в стеклянных ампулах. Это лиофилизат, который изготавливается по особой технологии. Его растворяют в физиологическом растворе с целью использования в дальнейшем для внутримышечных и подкожных инъекций. Таким способом можно бороться с любыми инфекционными поражениями организма.

Альтернативным способом применения порошка является ингаляции с помощью специального препарата - небулайзера. Он создает облако, состоящее с миниатюрных частиц. Такие ингаляции считаются эффективными при лечении заболеваний дыхательных путей.

Суппозитории

Наиболее известными являются свечи с содержанием интерферон называются виферон. Количество активного вещества в них составляет 150 000 МЕ – 3 000 000 МЕ. Суппозитории изготавливаются на основе кондитерского жира и масла какао. Дополнительными компонентами являются аскорбиновая кислота, полисорбат, ацетат токоферола.

Свечи отличаются удобной формой и предназначены для ректального или вагинального применения.

Показания для их местного применения - различные заболевания урогенитального тракта. Также суппозитории оказывают хороший системный эффект. Это обеспечивается богатой кровеносной сетью прямой кишки, что гарантирует быстрое поступления активного вещества в кровь. Поэтому интерферон свечи могут применяться в комплексном лечении различных вирусных инфекций.

Область прямой кишки имеет достаточно богатую кровеносную сеть, благодаря чему препарат быстро поступает в кровеносное русло. Суппозитории с содержанием этого вещества можно использовать как у детей, так и у взрослых для лечения вирусных и бактериальных инфекций в составе комплексной терапии. Особенно удобен данный вид препарата для детей, которые могут бояться внутримышечных инъекций.

Противопоказания и побочные эффекты

Интерферон, инструкция по применению препаратов на это указывает, противопоказан для лечения пациентов с повышенной чувствительностью к основному действующему веществу или другим компонентам в составах препаратах.

Поскольку интерферон отличается выраженным действием на различные органы и системы, то выделяют следующие противопоказания:

Тяжелые психические расстройства

Нарушения в работе печени и почек.

Нарушение углеводного обмена

Не рекомендуется использовать интерферон для лечения в период беременности и лактации. Его назначать может только доктор по определенным показаниям.

Интерферон, инструкция по применению акцентирует внимание на этом, может вызывать негативные реакции организма. Чаще всего их провоцируют инъекции. Побочные эффекты при использовании препаратов проявляются тошнотой, ознобом, анорексией. Реже наблюдается сонливость и чувство сухости во рту. В тяжелых случаях наблюдается общее ухудшение состояния на фоне множества различных нарушений.

Особенности

Препарат относится к рецептурным медикаментозным средствам. Его можно приобрести по доступной цене. Дозировки и способ применение определяет доктор в каждом конкретном случае. Для каждого препарата производитель устанавливает срок годности и условия хранения.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Авторизуйтесьчтобы оставлять комментарии

Возрастные ограничения 18+

Интерферон как противовирусное средство был открыт еще в середине прошлого века. С тех пор ученые не перестают исследовать его свойства и механизм действия. В этой статье мы постараемся разобраться, в чем «волшебная сила» интерферона, и все ли препараты с «ферон» в названии работают одинаково.

Как защититься от COVID-19 и зачем нам нужен интерферон?

Что такое интерферон

Бороться с бактериями нам помогают антибиотики. А вот с вирусами не все так просто. Долгое время против вирусных инфекций не существовало никакого оружия. Но сегодня это уже не так. Помимо умифеновира и ингибиторов нейраминидазы мы можем противопоставить вирусам лекарства на базе интерферонов. Этот доступный вид терапии стал особенно актуальным, когда на человечество обрушились вспышки нового вирусного заболевания COVID-19. Согласно последним исследованиям, высокие дозы интерферона проявляют высокую эффективность при лечении этой тяжелой болезни и других ОРВИ.

В Китае изучали возможности интерферонотерапии на 77 взрослых, больных COVID-19 средней степени тяжести. Исследование показало, что интерферон-альфа-2b способствует снижению концентраций вируса в верхних дыхательных путях испытуемых, а также препятствует развитию воспаления в организме.

Интерферон – это не одно соединение. К интерферонам относят целую группу цитокиновых белков со схожими свойствами. Все они вырабатываются клетками человека в качестве защитных агентов при атаке вирусов, бактерий, а также в ответ на воздействие некоторых низкомолекулярных веществ.

Пожалуй, самое главное свойство интерферонов – это способность тормозить размножение вирусов, причем весьма изящным способом. Сами по себе интерфероны вирусам не вредят, однако заставляют клетки в очаге заражения вырабатывать каскад ферментов, блокирующих синтез вирусных белков (рис. 1). Но это далеко не все. Интерфероны в ответ на вирусную инфекцию активируют множество генов, ответственных за защиту организма от вражеских вторжений, активируют иммунную систему и подталкивают зараженные клетки к самоуничтожению – апоптозу.

Рисунок 1. Интерфероны прикрепляются к клеткам и побуждают их к выработке противовирусных белков-ферментов.


Иллюстрация: МедПортал

Три основных типа интерферонов включают:

интерфероны-альфа (вырабатываются лейкоцитами),

интерфероны-бета (вырабатываются фибробластами),

интерфероны-гамма (вырабатываются клетками иммунной системы).

Интерфероны-альфа показывают высокую эффективность при лечении тяжелых вирусных инфекций (рис. 2) и тех ОРВИ, с которыми мы сталкиваемся каждую весну и осень. Один из самых известных – интерферон-альфа-2b (ИФН-альфа-2b). Его используют как средство терапии против гриппа и других заболеваний, связанных с поражением организма вирусами.

Виновники ОРВИ или простуды – вирусы. Чаще всего это грипп (вирусы типов А и В), парагрипп, адено- и коронавирусы. К последним относится и новый вирус SARS-CoV-2, ответственный за пандемию COVID-19. Для ОРВИ характерны:

  • воздушно-капельный путь передачи (вирус путешествует по воздуху вместе с микрокаплями, выделяемыми при чихании или кашле, и попадает в организм, оседая на слизистой оболочке носоглотки),
  • поражение органов дыхания (инфекция развивается в верхних дыхательных путях, постепенно захватывая и нижние),
  • быстрое развитие и острое течение (простуде обычно сопутствуют жар, ломота в мышцах, сильная усталость, боль в горле, кашель, заложенность и течение из носа).

Чаще всего ОРВИ протекает в относительно легкой форме и длится недолго, однако иногда простуда заканчивается осложнениями. Если симптомы не утихают дольше недели, повышается вероятность развития бронхита, гайморита, пневмонии, миокардита (воспаления сердечной мышцы), отита и даже менингита. Поэтому лечить ОРВИ нужно, не только снимая симптомы, но и поддерживая организм в борьбе с вирусом.

Препараты рекомбинантного интерферона

Рекомбинантные интерфероны – самые успешные на рынке, их создают с помощью геномных технологий и производят методом микробного синтеза. Получение интерферона из модифицированной E.coli обходится гораздо дешевле, чем выделение цитокинов из клеток крови человека, и позволяет производить лекарства в больших количествах. При этом структура рекомбинантного интерферона идентична природным белкам.

Рекомбинантные интерфероны-альфа (в частности, ИФН-альфа-2b) сегодня наиболее часто используются на практике. В результате лечения ОРВИ интерфероном сокращается время болезни, уменьшается проявление гриппоподобных симптомов, значительно снижается риск развития осложнений после вирусных инфекций.

Как принимают интерферон?

Основные способы доставки интерферона в организм в составе средств против простуды: интраназальный и ректальный. Интраназальный способ введения безопасен, но малоэффективен, если средство представляет собой водный раствор. В этом случае в носу всасыванию интерферона мешает мукозная слизь, отталкивающая воду (подробнее об этом – в статье «Актуальные аспекты иммунопрофилактики ОРВИ и COVID-19 в сложных эпидемиологических условиях»).

Прекрасной альтернативой водным растворам для интраназального ввода служат гели. Они дольше задерживаются на поверхности слизистой и проявляют высокую эффективность в качестве лечебно-профилактического средства против ОРВИ и COVID-19, в том числе у детей. Гель можно наносить на слизистую носа и рта (на миндалины) с целью предотвращения инфицирования или во время болезни – для снижения скорости распространения инфекции за счет активации местного иммунитета.

Гель на основе интерферона снижает количество рецидивов респираторных вирусных заболеваний в течение нескольких месяцев после завершения курса приема лекарства.

Самым эффективным способом доставки остается ректальный – лекарства на базе интерферона выпускаются в форме ректальных суппозиториев (рис. 2). Такой способ не вызывает нежелательных побочных эффектов и гарантирует быстрое всасывание лекарственного средства в кишечнике (лекарство напрямую всасывается в кровь, минуя печень), благодаря чему интерферон начинает работать уже через 15-20 минут после введения.

Рисунок 2. Динамика выделения антигенов возбудителя из зева и носа детей, больных ОРВИ, в ходе лечения с использованием ИФН-альфа-2b.


Совместное использование ректальных суппозиториев и геля для местного применения отличается повышенной эффективностью при лечении ОРВИ и помогает быстрее снизить выраженность симптомов (рис. 3).

Как увеличить биодоступность интерферона?

В состав некоторых лекарственных средств на базе интерферона входят также всем известные антиоксиданты: витамины С и Е. Их роль заключается в снижении окислительного стресса, борьбе со свободными радикалами, которые день за днем разрушают наши клетки.

Токоферол не только защищает мембраны клеток от окислительного повреждения, но и служит прекрасным химическим проводником. Являясь жирорастворимым, он без труда преодолевает трансэпидермальные барьеры, открывая путь другим активным веществам, напримаер, интерферону. Не удивительно, что препараты интерферона, содержащие токоферол ацетат, проявляют повышенную эффективность при лечении вирусных инфекций.

Индукторы интерферона

Индукторы интерферона – это вещества, которые побуждают клетку вырабатывать собственный интерферон. Они могут иметь разную природу, быть натурального или синтетического происхождения. В составе средств этой группы можно встретить: меглюмина акридонацетат, сополимер госсипола (растительного пигмента), тилорон.

Индукторы интерферона используют для профилактики и лечения ОРВИ наряду с рекомбинантным интерфероном, но для выраженного терапевтического эффекта им нужно гораздо больше времени, от 2 до 5 суток. Как правило, лекарства этой группы выпускаются в виде таблеток и имеют возрастные противопоказания к применению. Рекомендованы также для лечения герпеса.

Какие препараты содержат интерферон

Сегодня на рынке представлено множество лекарственных средств, имеющих корень «ферон» в названии. Однако далеко не все они содержат интерферон. Например, в составе «Анаферона» и «Эргоферона» нет интерферона, а также нет сколько-нибудь значимых количеств каких-либо действующих веществ, это гомеопатические средства. «Циклоферон», в свою очередь, содержит меглюмина акридонацетат и относится к группе индукторов интерферона.

Рекомбинантный интерферон-альфа-2b содержат противовирусные препараты, отпускаемые без рецепта: «Виферон» (ректальные суппозитории или гель для местного применения, в состав также входят витамины С и Е), «Гриппферон» (назальный спрей), «Генферон» (ректальные суппозитории).

Заключение

Интерферонотерапия – один из наиболее доступных на сегодня способов защиты от вирусов. Безрецептурные препараты в форме ректальных суппозиториев, кремов и гелей давно доказали свою эффективность в борьбе с ОРВИ. Вопросы профилактики и лечения вирусных инфекций приобрели особую актуальность во время пандемии COVID-19, и препараты на основе интерферона-альфа, вероятно, будут иметь большое значение в защите от новой инфекции наиболее уязвимых слоев населения: новорожденных, беременных женщин, детей до 5 лет и пожилых людей.

Источники

Малиновская В.В., Чеботарева Т.А., Парфенов В.В. Клиническая эффективность применения препарата Виферон при лечении гриппа и ОРВИ у взрослых // Альманах клинической медицины. 2014. № 35. С. 109–115

Малиновская В.В., Коржов И.В., Мосягин И.Г. Актуальные аспекты противовирусной терапии ОРВИ и гриппа в воинских коллективах // Морская медицина. 2020. Т. 6, № 1. С. 15–00, http://dx.doi.org/10.22328/2413-5747-2019-5-4-15-23.

McKenzie C. Ferguson and all. Interferons as Therapeutic Agents in Infectious Diseases // Pharmacy Faculty Research, Scholarship, and Creative Activity. -2011

Что такое интерфероны, почему у нас так их любят и как к ним относятся в других странах?

Интерфероны — это группа цитокинов, которые проявляют целый спектр биологических свойств, включая ингибирование клеточной пролиферации, индукцию клеточной дифференциации, модулирование иммунной системы, ингибирование ангиогенеза (Pestka S. et al., 1987; Pfeffer L.M. et al., 1998; Stark G.R. et al., 1998; Uddin S. et al., 1999; Brierley M.M., Fish E.N., 2002). Несмотря на то что открытие интерферонов было ассоциировано с их противовирусной активностью, сегодня хорошо известно, что эти молекулы обладают плеотропным эффектом в отношении важных клеточных функций, который проявляется путем сложных сигнальных каскадов. Нарушения, возникающие на уровне клеточной регуляции, могут приводить к развитию крайне неблагоприятных состояний, таких как онкологическая патология и т.д. Посему к клеточной регуляторной системе следует подходить крайне осторожно, дабы случайные воздействия не привели к тяжелым последствиям.

История открытия интерферонов также довольно интересна: впервые ученые задумались о том, что имеют дело с неизвестной ранее реакцией организма, когда 2 японских вирусолога Ясу-ичи Нагано (Yasu-ichi Nagano) и Ясухико Коима (Yasuhiko Kojima), работавших в Институте инфекционных заболеваний при Университете Токио, в поиске более эффективной вакцины против оспы выявили ингибирование вирусного роста в области кожи и яичек кролика, которые были предварительно обработаны инактивированным ультрафиолетом вирусом. Результаты дальнейших исследований в этом направлении были опубликованы в научных журналах, но по каким-то причинам не получили должного признания среди научного сообщества.

В то же время британский вирусолог Алик Исаак (Alick Isaacs) и швейцарский исследователь Джин Линденман (Jean Lindenmann) в Национальном институте медицинских исследований в Лондоне обратили внимание на интерферирующий эффект, к которому приводит инактивированный теплом вирус гриппа в отношении роста нормальных вирусных частиц в хорионаллантоисной оболочке куриного яйца. Результаты этих исследований опубликованы в 1957 г. Тогда ученые впервые использовали термин интерферон, и сегодня этот специфический агент известен как интерферон 1-го типа.

С того времени начался период расцвета интерферонов. По всему миру ученые исследовали их функции, а также занимались вопросами, связанными с их практическим применением. Следует отметить, что доступность терапии интерферонами заметно возросла вместе с развитием методов генной инженерии, и до начала 80-х годов ХХ в. это были очень дорогостоящие субстраты.

Интерфероны делятся на 2 основных типа — 1 и 2. В пределах каждого из них структурная гомология высока, но между ними она минимальна. Интерфероны осуществляют свое биологическое влияние благодаря взаимодействию с рецепторами, расположенными на поверхности клеток.

Применение интерферонов

Вследствие широкого спектра функций интерфероны нашли свое применение в терапии аутоиммунных нарушений, неврологических синдромов и вирусных инфекций. Агенты, которые активируют иммунную систему (например малые молекулы имиквимода, активирующие TLR7), индуцируют образование интерферона-альфа. Имиквимод — главный ингредиент крема Альдара, который имеет допуск на рынок США и применяется для терапии актинического кератоза, поверхностной базально-клеточной карциномы, папилломы и других заболеваний (Goldstein D., Laszlo J., 1988). Некоторые исследования продемонстрировали, что антипролиферативное свойство имиквимода абсолютно не зависит от функционирования иммунной системы: эта молекула осуществляет свое влияние путем повышения уровня рецептора опиодного фактора роста (Zagon I.S. et al., 2008).

Интерфероны применяются также для лечения аутоиммунных заболеваний, таких как множественный склероз (Paolicelli D. et al., 2009). Интерфероновая терапия в комбинации с химио- и лучевой терапией применяется при различных видах онкологической патологии. Наиболее широкое применение она нашла при лечении гематологических опухолевых образований, таких как лейкемия, хроническая миелоидная лейкемия и т.п. (Hauschild A. et al., 2008).

Интерфероны нашли широкое признание и в лечении гепатитов (В и С), часто — в комбинации с другими противовирусными агентами (Shepherd J. et al., 2000.; Cooksley, W.G., 2004). Во многих случаях применения схем лечения, содержащих интерфероны и другие противовирусные агенты, удается достичь довольно хорошего клинического ответа (Ge D., 2009).

В США и странах ЕС интерфероны не применяют при ОРВИ. Кроме того, некоторые ученые скептически относятся к эффективности такой терапии. Одной из причин этого считается необходимость введения гораздо больших доз. Так, для того чтобы вводимый интерферон обладал противовирусной активностью, необходимо, чтобы его концентрация в крови была не ниже, чем 100 ед./мл. Для создания такой концентрации интерферона в крови человека и животных следует вводить его в дозе 2·10 5 –3·10 5 ед./кг массы тела (Ершов Ф.И., Новохатский А.С.,1980).

Однако, если вопросы эффективности все еще обсуждаются, то что можно сказать о профиле безопасности? Интерфероны как молекулы очень широкого спектра действия попросту не могут не обладать побочными реакциями. Они варьируют от незначительных, таких как повышение температуры тела, головная и мышечная боль, до достаточно серьезных, связанных с проявлением иммуносупрессивных реакций (нейтропения) и повышением риска суицида.

Таким образом, необходимо понимать, что, поскольку интерфероны обладают ярко выраженным воздействием на клетки, их ни в коем случае нельзя рассматривать как агенты, лишенные побочных явлений для организма. И, несмотря на их широкое применение в качестве эффективных фармацевтических субстанций при терапии различных видов заболеваний, точный механизм действия интерферонов все еще остается туманным.

То, что в настоящее время, с учетом достижений науки и техники, остаются серьезные прорехи в понимании механизма действия этих цитокинов, отображает сложность их работы в человеческом организме. Поэтому в западных странах интерфероны нашли широкое применение в лечении таких тяжелых патологий, как гепатиты, опухоли. Важно отметить, что показаний к их применению при гриппе в США и странах ЕС нет. По сути, интерфероны применяют для лечения ОРВИ только в странах бывшего СССР. Но это еще не самое страшное.

Что касается индукторов интерферона

Отметим сразу, что индукторы интерферона в свое время также будоражили сознание ученых. В исследовательских работах было показано, что введение таких агентов приводит к повышению уровня циркулирующего в крови интерферона. Таким образом, введением таких агентов ученые пытались решить проблему, связанную с необходимостью введения высоких доз интерферонов для обеспечения эффективности их действия. Проводимые доклинические исследования однозначного ответа на вопрос о противовирусной или антипролиферативной эффективности не дали. Однако они демонстрировали существенную токсичность новых молекул. Вследствие этого работа в направлении, активно развивавшемся в западных странах в 70-х годах ХХ в. была приостановлена. Другое дело, что в ряде научно-исследовательских центров СССР она активно продолжалась.

Такое разветвление привело к тому, что индукторы интерферона, широко распространенные в наших краях, крайне осторожно применяются в США и странах ЕС. Поскольку механизм действия индукторов интерферона базируется на вмешательстве в сигнальную систему клеток, побочные эффекты бывают достаточно серьезными, и их применение актуально в том случае, когда потенциальный вред ниже ожидаемого эффекта.

Так, в 1997 г. в США получил одобрение упомянутый выше имиквимод для лечения различных кожных заболеваний, в том числе онкологической патологии. Этот препарат обычно назначают после проведения хирургического вмешательства, что, как правило, более эффективно в достижении клинического ответа при некоторых видах онкологических заболеваний (согласно данным Управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США — Food and Drug Administration).

Это указывает на то, что интерфероны, и в особенности их индукторы, нельзя назвать безопасными молекулами. При этом на просторах стран СНГ к применению интерферонов и их индукторов относятся крайне легкомысленно, постулируя благоприятный профиль безопасности таковых, что позволяет применять их у детей. Как уже было сказано выше, эти молекулы воздействуют на уровне клеточной сигнализации, влияя на транскрипцию генов. Нарушения в регуляции клеточной сигнализации могут приводить к развитию серьезных заболеваний, в том числе онкологических. Интересно, что не только пациенты, но специалисты здравоохранения в наших широтах не получают информации о потенциальной опасности этих субстанций.

тилорон

В странах СНГ, и в частности в Украине, довольно распространено применение препаратов, действующим веществом которых является тилорон в форме дигидрохлорида. Этот индуктор интерферона является низкомолекулярным веществом, впервые синтезированным в США. В 70-х годах ХХ в. тилорон был синтезирован в СССР.

После открытия или синтеза новой молекулы для того, чтобы вывести на рынок новое лекарственное средство, как известно, химическая субстанция должна пройти необходимые этапы, а именно доклинические и клинические исследования. На этапе доклинических исследований (начало 70-х годов ХХ в.) во многих работах было показано, что тилорон является субстанцией, которая индуцирует выработку интерферона, благодаря чему приводит к элиминации вирусной инфекции. Однако дальнейшие исследования, проводимые в западных странах, открыли другую сторону медали — высокую токсичность. При изучении применения тилорона у человека, было показано, что эта субстанция является как неэффективной, так и небезопасной (Kaufman H.E. et al., 1971). Вследствие этого бурная исследовательская деятельность (в западных странах), направленная на выведение тилорона на рынок, заметно поутихла и затем прекратилась. Чего нельзя сказать об СССР: здесь он и дальше изучался, после чего был выведен на рынок. В настоящее время в Украине зарегистрировано несколько лекарственных средств, действующим веществом которых является тилорон. А что за морем? А там тилорон дигидрохлорид включен в перечень мутагенов при Руководстве по лабораторной без­опасности Плана химико-гигиенических мероприятий (Texas Tech University, 2013). Информация о мутагенных свойствах тилорона была обнародована в 1977 г. (Benedict W.F. et al., 1977).

Что касается других популярных на просторах стран СНГ индукторов интерферона, то в западных странах они или их аналоги не применялись в качестве препаратов. Соответственно, информации об эффективности и профиле безопасности этих субстанций быть не может. Клинические исследования, предшествовавшие выведению этих лекарственных средств на рынки стран СНГ, были локальные, и на западе научное сообщество их не признает.

Умифеновир

Эта субстанция является производным азотсодержащей гетероциклической основы — индола. Согласно заявленным производителям свойствам лекарственных средств, действующим веществом которых является умифеновир, эта молекула оказывает иммуномодулирующее и противовирусное действие. В частности, проявляет ингибирующее свойство в отношении вирусов гриппа А и В, обладает интерферониндуцирующей активностью, стимулирует гуморальные и клеточные реакции иммунитета, повышая резистентность организма к вирусным инфекциям. Согласно зарубежным источникам, в рамках указанных показаний умифеновир применяют в странах СНГ и Китае. Можно отметить, что сейчас интерес ученых из западных экономически развитых стран к этой субстанции возрос. Подтверждением этому является проведенная исследовательская работа в Институте биологии и химии белков при Лионском университете (Франция), в ходе которой изучалось влияние умифеновира на слияние клеточной мембраны и оболочки вируса гепатита С (Teissier E. et al., 2011). В статье, где представлены результаты работы, помимо прочего отмечен интерес к данной категории препаратов в связи с их воздействием на проникновение вируса в клетку. Таким образом, эти агенты могут представлять серьезный интерес в контексте воздействия на ранний этап жизненного цикла вируса. Умифеновир воздействует на фосфолипидный слой мембраны, а также на белки, содержащие ароматические аминокислоты, такие как триптофан и тирозин. Согласно выдвинутой гипотезе, именно этим объясняется ингибирующее свойство умифеновира в отношении жизненного цикла вируса. В данной работе отсутствуют данные о влиянии молекулы на жизненный цикл вируса гриппа и интерферониндуцирующем влиянии, лишь указано, что в России и Китае он применяется для лечения вируса гриппа и характеризуется иммуностимулирующим свойством. Таким образом, клинические исследования, касающиеся применении лекарственных средств на основании умифеновира при инфекциях, вызванных вирусом гриппа, в таких странах, как США и ЕС не проводились, либо же их результаты не были опубликованы.

Криданимод

Данная химическая субстанция также достаточно популярна на территории стран СНГ и Дальнего Востока. Она является производным акридина, химическое название — 10-карбоксиметил-9-акриданон. Перед непосредственным обсуждением свойств криданимода необходима небольшая ремарка. Исторически сложилось так, что существует несколько систем классификации органических соединений, вследствие чего иногда одной и той же субстанции могут присваиваться различные названия. И, если использовать химическое название, а не международное непатентованное наименование (МНН), это может вводить в заблуждение как специалистов здравоохранения, так и пациентов. Оксодигидроакридинилацетат натрия и кислота акридонуксусная, на первый взгляд, кажутся разными действующими веществами. Однако, если обратиться к международным ресурсам, предоставляющим информацию касательно номенклатуры химических субстанций, можно увидеть, что упомянутые названия — синонимы. Это может быть связано с тем, что поскольку катион натрия является сильным основанием, а акридонуксусная кислота — слабым электролитом, то в водном растворе наступает динамическое равновесие, и протоны водорода замещают ион натрия.

Помимо этого, в некоторых источниках кислота акридонуксусная фигурирует под другим названием — меглюмина акридонацетат (именно под таким названием эта субстанция включена в Перечень жизненно важных и необходимых лекарственных препаратов Российской службой по федеральному надзору в сфере здравоохранения).

Данный пример свидетельствует о том, что необходимо использовать унифицированную систему наименования лекарственных средств, коей является обозначение действующих веществ с помощью МНН. Вследствие приведенных противоречий специалисты здравоохранения и пациенты могут испытывать трудности, связанные с поиском интересующей их информации о свойствах препаратов.

Необходимо отметить, что в настоящее время в США криданимод находится на стадии доклинических исследований, в ходе которых изучается его роль в комплексной терапии гормонрезистентного рака эндометрия. Интерес ученых к молекуле связан с тем, что ранее было продемонстрировано свойство криданимода увеличивать экспрессию рецепторов прогестеронов в эндометрии крыс.

Примечательным является тот факт, что на достоверных международных информационных ресурсах нет данных о проведении клинических исследований в США и странах ЕС таких субстанций, как кагоцел, умифеновир, оксодигидроакридинилацетат натрия, кислота акридонуксусная (меглюмина акридонацетат).

Эти химические соединения являются действующими веществами препаратов, зарегистрированных в Украине, которые принимают для профилактики и лечения ОРВИ, гриппа и других вирусных инфекций. Их применение ограничивается странами СНГ и некоторыми государствами Дальнего Востока.

С чем это может быть связано, учитывая отсутствие достоверной информации с международных источников относительно профиля безопасности индукторов интерферона?

Понимая потенциальную опасность для здоровья, к этому вопросу следует подходить максимально серьезно. Ведь реальное влияние веществ, воздействующих на регуляцию сигнальных путей клетки, на здоровье может быть выявлено через десятки лет. Предположить, что производители этих препаратов знают о потенциальном риске, но все равно продолжают их выпускать, невозможно. Или мы имеем дело со случаем крайнего цинизма?

Читайте также: