Что такое интерфероны, как они действуют и когда их примененяют?
Борьба с инфекциями является большой проблемой для многих людей. Тем не менее, организм человека обладает собственной системой борьбы с вирусами - интерферонами. Чтобы помочь организму бороться с заболеванием, медицина разработала лекарственные препараты, также известные как искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза. В данной статье мы рассмотрим эти препараты подробнее.
Функции и механизмы действия интерферона в человеческом организме
Интерфероны – это белковые молекулы, которые играют важную роль в обеспечении нашего противовирусного иммунитета. Они обладают неспецифической активностью, то есть действуют на все вирусные частицы в целом, а не на какой-то конкретный возбудитель заболевания. В общем, интерфероны – это универсальные защитники организма, которые начинают действовать даже до того, как обычные звенья иммунитета включатся в работу.
Даже при лечении онкологии применяются препараты на основе интерферона, которые уменьшают размер опухоли. Их неспецифическое действие позволяет воздействовать на все виды онкологических процессов, нецеленаправленно.
Клетки нашего организма вырабатывают интерферон в ответ на действие вирусов, бактерий, опухолевых клеток или продуктов их метаболизма. Лекарственные препараты, так называемые индукторы интерферона, также могут стимулировать его выработку. Когда молекулы индукторов попадают в кровь и межклеточную жидкость, они связываются с рецепторами зараженных или поврежденных клеток, запуская сложный каскад реакций, которые приводят к образованию специфических белков.
Эти белки не только приводят к остановке репликации вирусных частиц, но и расщепляют их генетическую структуру, делая клетку менее доступной для внутриклеточных паразитов. Кроме того, интерфероны стимулируют активность других звеньев иммунитета, контролируют воспалительную реакцию и даже защищают организм от опухолей.
Свойства интерферонов активно изучаются и уже используются для борьбы с некоторыми видами рака. Интерфероны могут задерживать и даже ограничивать рост опухоли, делая ее менее агрессивной. Благодаря такому комплексному действию, интерфероны используются при лечении многих заболеваний, включая гепатит, грипп и множество других вирусных инфекций.
Разновидности интерферона у человека
Молекулы интерферона различаются между собой по генетической структуре, типам клеточных рецепторов, на которые они оказывают воздействие, и даже участкам ДНК, которые кодируют их состав. Существуют три типа интерферонов.
Первый тип интерферонов включает в себя альфа-интерферон, который имеет 13 структурных вариантов, а также бета-, каппа-, эпсилон- и омега-интерфероны.
Второй тип представлен только одним видом - гамма-интерфероном.
Третий тип молекул, лямбда-интерферон, был открыт относительно недавно - в 2002 году. Он представляет собой отдельное семейство интерферонов, отличающееся от всех предыдущих генетическим строением, а также типом рецепторов, с которыми они взаимодействуют. Однако, по своей биологической активности лямбда-интерфероны очень похожи на интерфероны первого типа.
Несмотря на свой потенциальный вклад в борьбу с вирусами и опухолями, интерферонам следует относиться с некоторой осторожностью. Во-первых, некоторые вирусы могут подавлять образование специальных белков внутри инфицированных клеток, что существенно снижает эффективность противовирусной защиты.
Во-вторых, интерфероны являются только первой линией обороны и способны стимулировать другие звенья иммунитета, чтобы приостановить продвижение вируса через организм и дать времени на выработку иммунных клеток и антител.
В-третьих, основная функция интерферона заключается в подавлении развития и деления клеток. При физиологических дозах интерферона этот эффект способствует контролю размножения вирусов и опухолевых клеток. Тем не менее, с введением больших доз «чужеродного» вещества могут быть повреждены собственные ткани организма, клетки крови в первую очередь.
С учетом потенциальной пользы и вреда от приема интерферонов перед началом лечения необходимо внимательно изучить их свойства.
Применение аналогов интерферона в медицине
Эффективность лекарственных средств на основе интерферона доказана в лечении широкого круга заболеваний: герпетических инфекций, ВПЧ, острых и хронических форм вирусного гепатита, рассеянного склероза, волчанки, гриппа и многих других вирусных и бактериальных инфекций. Также интерферон применяется при терапии онкологических заболеваний и СПИДа. Несмотря на то, что открытие интерферона произошло довольно недавно, в 1957 году в результате проведения опытов на мышах, ученые обнаружили, что при заражении одним вирусом животные становились невосприимчивы к другому вирусному заболеванию. Это явление назвали интерференцией, а вещества, которые ему способствовали — интерферонами. Выяснилось, что интерфероны вырабатываются не только у мышей, но и у всех млекопитающих, включая человека. Это стало отправной точкой в исследованиях возможности промышленного производства веществ, обладающих противовирусным эффектом.
Однако долгое время применение интерферонов в медицине ограничивалось из-за несовершенства процедуры их получения. Выделять это вещество из крови человека-донора было сложно, дорого и неэффективно. В одном литре крови донора содержится всего 1 мкг интерферонов, примерно такое количество этих молекул требуется для изготовления только одной дозы препарата. Однако за курс лечения тяжелых вирусных заболеваний человек может получить около 150 доз. Именно поэтому были разработаны новые способы производства интерферонов.
Первыми на пути оптимизации производства стали ученые из Японии, которые в 1980 году впервые использовали специально выращенную культуру лимфобластных клеток для производства интерферона. Через год в США начали использовать культуру дрожжевых грибков вместо клеток человека. После этого с помощью генной инженерии ген, который кодирует производство молекулы интерферона, вводили в геном. Это значительно упростило производство препарата.
В настоящее время разработано четыре основных типа интерферона: лейкоцитарный, лимфобластоидный, рекомбинантный и пегилированный. Лейкоцитарный интерферон получают из крови доноров. Для усиления выработки нужных веществ клетки часто стимулируют с помощью непатогенных вирусов. Полученный таким образом препарат очищают и концентрируют. В него могут входить все виды интерферонов и другие биологически активные вещества. Такой препарат имеет высокий потенциал биологического действия, но может вызывать побочные эффекты при внутримышечном введении.
Лимфобластоидный интерферон получают из культуры лимфобластных клеток. Этот тип препарата содержит определенное соотношение различных видов интерферона и не так часто вызывает побочные эффекты.
Рекомбинантные препараты получают из культуры клеток бактерий или грибов, в которые специально внедрили участок человеческого гена. Интерферон, полученный таким образом, может немного отличаться по своему строению от «природного» человеческого. Такие препараты сохраняют противовирусную активность, но стимуляции иммунитета с их помощью добиться сложно.
Пегилированные интерфероны — это рекомбинантные белковые молекулы, соединенные с полиэтиленгликолем. Такое соединение увеличивает срок действия интерферона в организме. Например, стандартный рекомбинантный интерферон при лечении вирусного гепатита C нужно вводить три раза в неделю, в то время как пегилированный достаточно использовать один раз за это же время. ПЭГ растворим в воде, не вступает в биологические реакции в организме и не вызывает иммунного ответа. При присоединении ПЭГ молекула интерферона значительно увеличивается в размерах, что увеличивает период полувыведения препарата.
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