Что такое интерфероны, как они действуют и когда их примененяют?
Борьба с вирусными инфекциями может оказаться для нас очень затруднительной задачей. Однако наш собственный организм обладает встроенной системой защиты против вирусов, используя специальные вещества, называемые интерферонами. Медицина создала лекарственные средства для помощи организму в борьбе с болезнью, это так называемые искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза, о которых мы подробно расскажем в этой статье.
Интерферон – это белковая молекула, которая играет важную роль в поддержании противовирусного иммунитета организма. Защитное свойство интерферона не ограничивается конкретным видом вируса – оно направлено на все вирусные частицы в целом. Он является важным «защитником» организма, начинающим свое действие уже на ранних стадиях заражения. Препараты интерферона используются в лечении онкологии, поскольку они способны уторможить опухолевый рост.
Интерферон вырабатывается клетками в ответ на действие вирусов, бактерий, опухолевых клеток или их метаболических продуктов. Стимулировать их выработку могут лекарственные препараты, называемые индукторами интерферона. Молекулы индукторов, попадая в кровь и межклеточную жидкость, связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток, и запускают сложную цепочку реакций, которые приводят к образованию специальных белков. Эти белки не только останавливают воспроизводство вирусных частиц, но и расщепляют генетическую структуру вирусов, а также делают поверхность зараженной клетки менее проницаемой для внутриклеточных паразитов.
Интерфероны стимулируют активность различных элементов иммунитета, контролируют воспалительную реакцию организма и могут предотвращать развитие опухолей. Это свойство интерферонов сейчас активно изучается и уже используется для борьбы с некоторыми видами рака.
Различные виды интерферона
Генетическая структура молекул интерферона может разниться, а также типы клеточных рецепторов, на которые они влияют, могут варьироваться. Они даже имеют разные участки ДНК, которые кодируют их состав. В настоящее время все интерфероны делятся на три типа.
Первый тип включает альфа-интерферон, в котором содержится 13 различных структурных вариантов, а также бета-, каппа-, эпсилон- и омега-интерфероны.
Второй тип представлен только одним гамма-интерфероном.
Недавно, в 2002 году, был обнаружен и третий тип молекул, лямбда-интерферон. Это отдельное семейство интерферонов, которое отличается от всех предыдущих типов своей генетической структурой и типом рецепторов, на которые они воздействуют. Однако, по своей биологической активности, лямбда-интерфероны очень похожи на первый тип.
Но не следует считать интерфероны универсальным лекарством. Во-первых, некоторые вирусы могут подавлять формирование специальных белков внутри зараженных клеток, что значительно ослабляет эффективность противовирусной защиты.
Во-вторых, интерфероны играют роль первой линии обороны, которая стимулирует другие звенья иммунитета и на время останавливает продвижение "врага" по организму, давая время на выработку иммунных клеток и антител.
В-третьих, основным механизмом действия интерферона является подавление развития и деления клеток. В физиологических дозах этот эффект контролирует размножение вирусов и опухолевых клеток. Однако, при введении значительных доз лекарства, собственные ткани организма, которые быстро обновляются, могут страдать. Прежде чем приступать к лечению препаратами интерферона, нужно тщательно изучить их пользу и возможный вред.
Применение аналогов интерферона в медицине
Интерферон-основанные лекарственные препараты доказали свою эффективность в борьбе с широким спектром заболеваний, включая герпес, ВПЧ, различные формы гепатита, волчанку, грипп и другие вирусные и бактериальные инфекции. Это применимо и для лечения онкологических заболеваний, а также СПИДа. Несмотря на то, что его открытие относительно ново в медицине и было осуществлено в 1957 году в результате экспериментов на мышах, оказалось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, в том числе у человека. Поэтому возникла задача разработки методов промышленного производства противовирусных веществ.
Однако, процедура получения интерферонов из крови доноров была долгое время несовершенной и неэффективной, что ограничивало их применение. В крови доноров находится всего 1 мкг интерферонов в 1 литре. А для производства всего одной дозы препарата требуется примерно такое же количество молекул. Очевидно, что для курса лечения тяжелых вирусных заболеваний, таких как гепатит, человек должен получить около 150 доз. Эту проблему удалось решить только в 1980 году в Японии, с помощью специально выращенной культуры лимфобластных клеток. А в 1981 году в США вместо клеток человека использовали культуру дрожжевых грибков. С помощью генной инженерии в геном был введен ген, который кодирует производство молекулы интерферона. Это значительно упростило производство препарата.
Существуют четыре основных метода производства препаратов на основе интерферона, отличающихся по специфике получения: лейкоцитарный, лимфобластоидный, рекомбинантный и пегилированный.
Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для увеличения выработки требуемых веществ, клетки стимулируют непатогенными вирусами, что позволяет иммунной системе определить "сигнальные" частицы.
После получения такого препарата он очищается и концентрируется. В нем могут содержаться все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Это имеет свои преимущества и недостатки. Достоинством такого препарата является его высокий потенциал биологического действия. Однако недостатком является высокая вероятность побочных эффектов при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон получается из культуры лимфобластных клеток, которые, также, обрабатывают специальными веществами, стимулирующими иммунный ответ. Такие препараты содержат определенное соотношение разных видов интерферона и не так часто вызывают побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты производятся из культуры клеток бактерий или грибов, в которые специально внедрен участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким способом, может немного отличаться по своей структуре от «природного» человеческого. Однако, такие препараты сохраняют противовирусную активность, но добиться стимуляции иммунитета им не так легко.
Пегилированные интерфероны - это рекомбинантные белковые молекулы с соединенным полиэтиленгликолем. Такое соединение увеличивает срок действия интерферона в организме. Например, если стандартный рекомбинантный интерферон при лечении вирусного гепатита C нужно вводить три раза в неделю, то пегилированный достаточно использовать один раз за тот же промежуток времени. ПЭГ растворим в воде, не взаимодействует с биологическими процессами в организме и не вызывает иммунного ответа. Приложение ПЭГ значительно увеличивает размер молекулы интерферона, что увеличивает период полувыведения препарата в организме.
Показания и противопоказания к применению препаратов, основанных на интерфероне
Группировать препараты на основе интерферона по методу получения, формам выпуска и показаниям к их использованию не представляется возможным. Каждое средство обладает индивидуальными особенностями применения и эффективности при определенных заболеваниях. К примеру, препараты «Инферон» и «Альфаферон» относятся к группе лейкоцитарных интерферонов, однако они имеют разные показания к применению. «Инферон», согласно инструкции, используется внутримышечно при неуточненных вирусных инфекциях и для иммунотерапии. А «Альфаферон» вводят в мышцу для лечения гепатита, микоза и некоторых онкологических заболеваний.
Кроме того, существуют препараты, которые используются только местно, и другие, которые могут быть использованы в виде инъекций. «Интерферон человеческий лейкоцитарный» используется для местного применения, закапывания в нос и проведения ингаляций. При выборе нужного препарата на основе интерферона, необходимо ориентироваться не только на характеристики группы веществ, а скорее на рекомендации врача и инструкцию по применению конкретного препарата.
Препараты на основе интерферона в виде инъекций применяются при системных заболеваниях, таких как гепатит, опухоли или рассеянный склероз. Препарат в виде капель в нос используется для лечения риносинуситов и профилактики ОРВИ. Капли в глаза помогут при конъюнктивите. Суппозитории можно использовать при многих заболеваниях, в том числе у детей. А гель подходит для смазывания носа или кожи.
Некоторые из наиболее однородных групп на сегодняшний день являются пегилированными интерферонами. К эффективным препаратам в этой группе относятся пегинтерферон альфа-2а и пегинтерферон альфа-2b. Препарат «Пегасис» относится к первому классу, а «ПегИнтрон» - ко второму. Оба препарата используются подкожно раз в неделю только для лечения хронического вирусного гепатита В и С.
Существует многочисленное количество препаратов на основе рекомбинантного интерферона, представленных на рынке под различными торговыми названиями. Среди них такие лекарства как «Реаферон», «Виферон», «Ингарон», «Интерфераль» и другие. Каждый из этих препаратов имеет свои формы для местного применения и для инъекций, а также определенный список показаний к применению. В большинстве своем, рекомбинантные интерфероны используются для лечения вирусных и бактериальных инфекций.
Интерфероны способны защищать организм от вирусов, бактерий и опухолевых клеток. Эти вещества обладают сложным биологическим действием. Современная медицина позволяет создать аналогичные интерфероны и применять их в лечении и профилактике заболеваний. Однако выбор оптимального препарата может осуществить только квалифицированный врач.
Фото: freepik.com