Интерфероны — семейство противовирусных белков¶

Интерфероны — группа белков (цитокинов), вырабатываемых клетками организма в ответ на проникновение вируса и обеспечивающих противовирусный иммунитет. Название происходит от латинского interferre — «мешать»: интерфероны «мешают» размножению вирусов в клетках. Впервые интерферон был открыт в 1957 году британскими учёными Аликсом Джейнсом и Патриком Лейдером.

¶Свойства и механизм действия

Интерфероны не действуют напрямую на вирусные частицы. Их основная функция — сигнальная: попадая в кровь и межклеточную жидкость, интерферон связывается с рецепторами на поверхности соседних, ещё не инфицированных клеток и запускает в них каскад биохимических реакций, приводящий к синтезу десятков противовирусных белков (так называемых интерферон-индуцируемых генов). Эти белки тормозят репликацию вирусной РНК и ДНК, нарушают сборку новых вирусных частиц, снижают скорость синтеза белка в инфицированной клетке.

Кроме противовирусного действия, интерфероны обладают иммуномодулирующими свойствами: усиливают активность натуральных киллеров (NK-клеток), повышают экспрессию главного комплекса гистосовместимости (MHC) I класса, что делает инфицированные клетки более заметными для цитотоксических T-лимфоцитов, а также влияют на пролиферацию и дифференцировку иммунных клеток.

¶Классификация

Выделяют три основных типа интерферонов:

Интерферон альфа (IFN-α) — наиболее изученный представитель I типа. В организме человека его продуцируют главным образом лейкоциты крови. В клинической практике применяется рекомбинантный интерферон альфа-2а и альфа-2b.

Интерферон бета (IFN-β) — синтезируется фибробластами и эпителиальными клетками. Используется в лечении рассеянного склероза.

Интерферон гамма (IFN-γ) — единственный представитель II типа, участвует в защите от внутриклеточных бактерий и паразитов, применяется при лечении хронического гранулематоза.

¶Индукция интерферонов

Синтез интерферонов запускается при распознавании клеткой вирусных компонентов — прежде всего двуспиральной РНК, необычной для клеток млекопитающих. Роль «датчиков» выполняют рецепторы RIG-I, MDA5, а также Toll-подобные рецепторы (TLR3, TLR7, TLR8, TLR9). Активация этих рецепторов приводит к включению транскрипционных факторов IRF3, IRF7 и NF-κB, которые запускают экспрессию генов интерферонов I типа.

Кроме вирусных инфукций, интерфероны могут индуцироваться синтетическими веществами: полиглукином, полииносиновой кислотой, а также некоторыми вакцинами.

¶Применение в медицине

Рекомбинантные интерфероны нашли применение в лечении ряда заболеваний:

• Гепатиты B и C — интерферон альфа (в комбинации с рибавирином или напрямую действующими противовирусными препаратами) применялся основным средством терапии до появления прямых противовирусных препаратов; при гепатите С комбинированная терапия с интерфероном остаётся актуальной в ряде схем.
• Рассеянный склероз — интерферон бета-1a и интерферон бета-1b снижают частоту обострений.
• Онкологические заболевания — интерферон альфа применяется при волосатоклеточном лейкозе, меланоме, саркоме Капоши, хроническом миелолейкозе.
• Папилломавирусная инфекция — местное применение интерферона.
• Генерализованные инфекции у детей — интерферон гамма.

В России интерфероны производятся несколькими фармацевтическими компаниями; препараты выпускаются в форме инъекций, назальных капель и мазей. К ним относятся, в частности, «Виферон», «Генферон», «Интерферон лейкоцитарный человеческий», «Роферон-А», «Интрон А».

¶Интерферон и COVID-19

Во время пандемии COVID-19 изучалась роль интерферонов в противодействии вирусу SARS-CoV-2. Было показано, что вирус подавляет выработку интерферонов I типа на ранних стадиях инфекции, что способствует быстрому размножению вируса. Применение рекомбинантного интерферона бета-1a в клинических исследованиях давало смешанные результаты: в некоторых случаях ускорялось выздоровление, в других — значимого эффекта выявлено не было.

¶Интерферонозависимость и резистентность

Некоторые вирусы эволюционно выработали механизмы подавления интерферонового ответа. Вирус гепатита C белком NS3/4A разрушает сигнальную молекулу MAVS; вирус бешенства белком P блокирует фосфорилирование IRF3; вирусы герпеса продуцируют белки-аналоги интерфероновых рецепторов. Изучение этих механизмов важно для разработки противовирусных препаратов.

¶История

Интерферон был открыт в 1957 году в лаборатории Национального института медицинских исследований в Лондоне. Аликс Джейнс и Патрик Лейдер обнаружили, что клетки, заражённые вирусом гриппа, выделяют в среду вещество, защищающее соседние клетки от заражения. В 1978 году был клонирован ген интерферона бета, в 1980-м — ген интерферона альфа, что открыло путь к производству рекомбинантных препаратов. В 1986 году первые рекомбинантные интерфероны были допущены к клиническому применению.

Источники:

• Межклеточные взаимодействия и цитокины: учебное пособие
• Nature Reviews Immunology — обзоры по биологии интерферонов
• Р. Флейшманн «Цитокины» (пер. с англ.)
• Клинические рекомендации Минздрава России по применению интерферонов