CITOKINELEsi sistemul complex al comunicatiei intercelulare

Organismul uman este un tot unitar, armonios, alcatuit din diferite sisteme functionale, care se influenzeaza si se controleaza reciproc, printr-un sistem de comunicatii intercelulare, extrem de complex, in vederea mentinerii in limite normale a tuturor functiilor.

SN (sistemul nervos), SE (sistemul endocrine) si SI (sistemul imunitar) se gasesc intr-o permanenta informare reciproca prin intermediul unor neuropeptide cu rol reglator.

Termenul de « CITOKINE » regrupeaza o serie de mediatori, glicoproteine solubile, implicate in efectuarea comunicarii intre celulele din diferite sisteme functionale ale organismului viu. Acest grup complex de « citokine » cuprinde o gama larga de glicoproteine :

- Interleukine ( IL )- Interferoni (IFN )- factori hematopoietici de crestere- factori de necroza tumorala (TNF- tumor necrosis factor; factorul necrozant al

tumorilor, produs in principal de macrofagele activate, dar si de multe alte celule, cu un spectru larg de actiuni biologice pe celulele tinta imune dar si pe altele din afara sistemului imunitar)

Termenul de « interleukina » deriva de la faptul ca aceste citokine sunt responsabile de comunicarea dintre limfocite, celule ale sistemului imunitar, iar termenul de « interferoni » provine de la capacitatea acestor citokine de a interfera cu infectia virala a unei celule.

Citokinele pot fi clasificate si tinand cont de sursele celulare ; astfel, limfokinele sunt produse de limfocitele T si B (si nu numai), monokinele sunt citokine secretate de monocite, s.a.m.d.

Numarul citokinelor cunoscute este foarte mare (peste 50 de specii moleculare) si numarul lor creste in continuare ; astfel se cunosc peste 20 de tipuri de interferoni, peste 18 interleukine, s.a.m.d., pentru ca, toti factorii patogeni care actioneaza asupra organismului, vor actiona in acelasi timp si asupra cailor sale de comunicare sau asupra semnalelor care circula prin aceste cai.

Terapia citokinica, devine din ce in ce mai populara, marturie stand numeroasele medicamente biologice pe baza de citokine, aflate in uz sau pe cale de autorizare pentru introducerea pe piata.

INTERLEUKINELEefectorii conexiunilor neuro - imuno – endocrine

Sunt glicoproteine sau proteine solubile, produse de catre diferite celule imune, avand rol de « hormoni » ai sistemului imun, cu functii multiple ; astfel, ele initiaza, intretin, amplifica sau blocheaza activitatea, cresterea, multiplicarea si functiile celulelor imune, deci sunt adevarati IMUNOMODULATORI si au capacitatea de a intertine un adevarat dialog intre celulele cu rol imunitar.

Interleukinele sunt produse de limfocitele T si B, de macrofage, de celulele endoteliale si de multe alte tipuri de celule. De asemenea, multe celule ale organismului pot deveni tinta actiunii interleukinelor : celule osoase, hepatocite, precursori medulari, s.a.m.d.

Utilizarea limfokinelor in terapeutica depinde de disponibilitatea lor precum si de cantitatea si puritatea lor ; randamentele de obtinere plecand de la limfocitele umane, prin tehnici traditionale, sunt slabe, dar prin inginerie genetica se pot obtine pe scara larga.

In ultimii ani, marile firme chimico–farmaceutice (Smithkline Beecham, Hoffman La Roche, s.a. ) precum si cele specializate in utilizarea ingineriei genetice (Genentech, Biogene, Cetus, s.a.), sunt foarte preocupate pentru a lansa pe piata interleukine recombinate.

Interesul pentru aceste substante este motivat de multiplele aplicatii terapeutice, dintre care cea mai spectaculoasa pare a fi in tratamentul cancerului si a disfunctiilor sistemului imunitar. Desi pana in momentul de fata eficacitatea terapeutica a interleukinelor in cancer nu a fost convingator demonstrata, rolul lor de imunomodulatori este bine fundamentat.

Se estimeaza ca in curand « piata interleukinelor » va rivaliza cu cea a antibioticelor. Nomenclatura

Uniunea Internationala a Societatii Pentru Imunologie din cadrul OMS a acordat interleukinelor un statut de nomenclatura oficiala si anume prescurtarea « IL » asociata cu un numar (de la 1 la 18), pentru a diferentia cele aprox. 18 molecule evidentiate cu statut de interleukine. Denumirile anterioare introducerii acestei nomenclaturi oficiale erau extrem de diferite pentru aceiasi interleukina.

Principalele caracteristici ale interleukinelor sunt :- au greutate moleculara mica (sub 80 KD ) ;- moleculele sunt glicozilate ;- pot actiona autocrin, endocrin sau paracrin ;- interactioneaza cu receptori de mare afinitate existenti pe diferite celule.Toate interleukinele formeaza o adevarata retea biologica de transmitere a unor

semnale prin care se controleaza activitatea celulelor sistemului imunitar dar si a altor celule care nu apartin acestui sistem.

Interleukinele pot interveni si in declansarea sau mentinerea unor stari patologice, ca de pilda in procesele inflamatorii acute sau cronice, in procesele neoplazice.

Interleukinele pot actiona sinergic sau antagonic, stimulandu-se sau inhibandu-se reciproc, aflandu-se in relatii specifice cu alti factori, cum ar fi : interferonii, factorii hematopoietici de crestere sau alte biomolecule ; cunoasterea acestor interactiuni, va permite pe viitor, intelegerea mai buna a modificarilor comportamentale care acompaniaza starile infectioase si a mecanismelor de control ale functiilor imunitare prin raspunsul variat al organismului la diferite tipuri de stres.

Studiata, investigata sub aspectul implicatiilor in patologia umana a fost Interleukina 2 ( IL-2) ; exista destule argumente care evidentiaza o productie anormala de IL-2 in etiologiile unor maladii : artrita reumatoida, hepatita cronica reactiva, lupus eritematos diseminat, scleroza multipla, diabetul juvenil, s.a. O crestere a concentratiei serice de IL-2 este si un marker asociat declansarii reactiei de respingere in transplantele

alogenice (care apartine aceleasi specii, car cu genotipuri diferite). In unele cazuri ar putea fi favorabila blocarea actiunii IL-2 prin anticorpi anti- IL-2.

Aplicatiile cele mai extinse ale IL-2 sunt insa in terapia antitumorala, in special in tumori imunogene (carcinom renal, melanom malign) cu obtinerea de remisiuni semnificative.

Limitarea cea mai severa a utilizarii IL-2 in practica, se datoreaza efectelor toxice, traduse prin tulburari gastro-intestinale (greata, voma), mialgii, febra, hipotensiune, aritmii sub/supraventriculare, pana la tulburari neurologice (confuzii, crize comitiale), cand este necesara sistarea administrarii. Reducerea reactiilor adverse se va baza pe viitor pe asocierea IL-2 cu alte citokine (ex. interferoni), sau cu citostatice, s.a.m.d.

Interleukina 2 umana recombinata (r-IL-2) este obtinuta prin intermediul unui proces de recombinare genetica care implica o susa de Escherichea Coli si este comercializata sub DCI : Aldesleukin – produs : PROLEUKIN (Cetus, Amsterdam) fl. cu 1mg pulbere liofilizata de r-IL-2Indicatia aprobata : tratamentul carcinomului celulei renale in faza de metastaze (adenocarcinomul renal metastazat al adultului). Mecanismul exact al actiunii antineoplazice nu este cunoscut, dar se cunoaste rolul ei in cresterea, diferentierea si activarea unui anumit tip de celule (T ; NK/natural killer) avand un rol important in procesul de distrugere a celulelor tumorale (proces care este mediat pe cale imuna).

Datorita unei toxicitati potentiale (care ar putea pune in pericol viata), s-a recomandat sa se ia in considerare, cu foarte multa atentie, raportul risc/beneficiu, adica raportul dintre efectele pozitive si cele de risc al tratamentului cu Aldesleukin ; pentru ca efectele nedorite sunt legate de doza administrata si de frecventa administrarilor (regimul aprobat de FDA pentru administrarea produsului este un regim cu doza mare), se impune supravegherea continuua pe toata durata tratamentului, deoarece efectele indezirabile nu pot fi eliminate la nivelul administrarii dozelor active de medicament. Efectele nedorite se pot produce la nivel cardiovascular, renal, respirator si digestiv ; pot apare deasemenea unele manifestari secundare hepatice, hematologice si neuropsihice. Foarte frecvent pot aparea febra, frisoanele, astenia, cefalee, rau general, migrene, rinite, reactii de intoleranta la locul injectarii.

Unul din aspectele unice ale tratamentului maladiilor neoplazice cu Aldesleukin, este reprezentat de faptul ca la unii pacienti au fost constatate raspunsuri semnificative dupa un singur tratament, fata de agentii antineoplazici traditionali, la care un raspuns semnificativ este constatat dupa mai multe serii de tratament.Interleukinele IL-4 – IL-17 sunt inca putin studiate, atat in ce priveste actiunea lor biologica, cat si posibilitatea obtinerii lor prin inginerie genetica. Producerea prin inginerie genetica a IL-1 si IL-3, este in studiu, fiind clonate genele care codifica sinteza acestor interleukine.

Utilizarile clinice ale IL-1 sunt : agent radioprotector, datorita efectelor sale stimulente asupra hematopoiezei, si, pentru accelerarea vindecarii ranilor, fiind un mediator important al raspunsului organismului la infectii, inflamatii si agresiuni. Industria farmaceutica se preocupa mult de prepararea IL-1 in speranta de utilizare cu succes , in tratamentul cancerului si a artrozei.

IL-3 este un factor de crestere hematopoietic ; administrarea IL-3 produce o crestere a numarului de eritrocite, neutrofile, eozinofile, monocite si a plachetelor .

INTERFERONII ( IFN )medicamente biologice cu actiune imunomodulatoare

Intre anii 1930-1960, cercetatorii au descoperit ca anumite proteine eliberate de celule cand acestea sunt expuse agresiunilor unui virus, permit celorlalte celule sa reziste la infectia virala ; aceste celule interfera cu replicarea virala, de unde provine numele de interferon.

Descoperirea interferonilor in 1957, de catre cercetatorii englezi Aleck Isaacs si Jean Lindenman, a deschis calea unor importante si cercetari biochimice si medicale asupra sistemului interferonic.

Initial, interferonii au fost definiti ca substante proteice, elaborate de catre celule , ca raspuns la infectia virala si care au proprietatea de a transfera altor celule rezistenta la agentul viral respectiv sau la alte virusuri. S-a descoperit ca fiecare specie produce mai multe tipuri de interferoni, fiecare avand un spectru de activitate particular acelei specii ; numai interferonul uman este activ la om.

Interferonii sunt secretati in cantitati foarte mici, de un numar mare de celule : leucocitele produc interferon α, fibroblastii interferon β, limfocitele interferon γ, fapt pentru care extragerea si purificarea lor a fost dificila mult timp; pentru a studia modul lor de actiune si pentru a efectua studii clinice, erau necesare cantitati mari de interferoni, ceea ce nu putea fi asigurat de interferonii eliberati de celule infectate viral si obtinuti prin metode clasice, extractive.

Spectru larg de utilizare a IFN- lor in diferite domenii medicale, a atras dupa sine necesitatea obtinerii lor in conditii tot mai avantajoase. Metodele clasice de izolare si purificare s-au dovedit incapabile sa furnizeze cantitatile din ce in ce mai mari de IFN solicitate de testele si tratamentele clinice. Totodata, pretul de cost al IFN-lor produsi prin aceste metode, s-a dovedit un impediment foarte mare in folosirea lor in vederea combaterii a numeroase boli. Odata cu producerea prin tehnologia ADN- recombinat s-a rezolvat atat problema cantitatii cat si a costului.

Metodele moderne de productie pe scara larga , prin inginerie genetica, au realizat izolarea genelor interferonilor, clonarea lor si producerea in masa prin fermentatie si folosesc : - colibacili – procedeul Biogene ;

- drojdii - procedeul Genentech ; - viermi de matase – procedeul Maeda.

Primele studii clinice au inceput in 1981.Evidentierea capacitatii leucocitelor umane de a sintetiza IFN precum si a

proprietatilor antitumorale ale acestora, au impus reconsiderarea IFN-lor ca un sistem biologic complex.

In conceptia actuala, IFN reprezinta un grup de biomolecule, care fac parte din familia mare a substantelor responsabile de comunicarea intercelulara (numite citokine) si care au rol in special in apararea antivirala, in modificarea raspunsului imun, in controlul proliferarii si diferentierii celulare.

Structura chimica a IFNDin punct de vedere structural, IFN sunt glicoproteine ce cuprind 146 -166

aminoacizi si prezinta specificitate de specie ; exista mai multe forme de IFN, diferite prin antigenitate, masa moleculara, grad de glicozilare.

La om, exista cinci tipuri de interferoni : α(alfa) ; β(beta) ; γ(gama) ; τ( tau) ; Ω(omega). Cromozomul 9 contine genele pentru IFN α, β, τ si Ω iar cromozomul 12 pentru IFN γ.

Sunt cunoscute in prezent o diversitate de tipuri si subtipuri de interferoni, mai ales pentru IFN α; explicatia acestei diversitati ar putea fi legata de specificitatea diferitelor virusuri care au agresat celula de-a lungul filogeniei.

Desi secventa aminoacizilor din diferitele tipuri de IFN este diferita, unele parti sunt comune tuturor IFN-lor analizati si se presupune ca tocmai acestea ar reprezenta zonele active ale IFN- lor.

Interferonii α prezinta analogie structurala si imunologica cu interferonii ß (o treime din molecula lor este comuna). Interferonii γ au proprietati citotoxice si cea mai puternica activitate antitumorala si sunt diferiti de interferonii α si ß si apropiati de limfokine (de tip interleukine). Interferonii τ si Ω sunt interferoni “α-like” (asemanatori; pereche; similari), dar cu secventa proteica mai mare.

Biosinteza interferonilor. Inductorii IFN-lor. Receptorii celulelor tinta pentru IFNMecanismul de producere a IFN uman, care este secretat in cursul stimularii

limfocitelor T prin diverse substante , nu este inca elucidat. Formarea IFN are loc dupa contactul celulelor cu inductorii pentru IFN, care pot

fi virali (virusuri, acizi nucleici, polyribonucleotide sintetice), sau non-virali (antrachinone, pirimidinone, s.a.).

Unii autori clasifica inductorii IFN-lor in:- inductori universali, activi asupra majoritatii celulelor (leucocite, celule epiteliale,

fibroblasti), cum ar fi unele bacterii, virusuri, , acizi nucleici, s.a.- inductori speciali, care actioneaza numai asupra anumitor celule (celule NK-

natural killer si limfocite) si care sunt celule infectate cu virusuri , celule tumorale, antigene si mitogenele.

Cu ajutorul tehnicilor moderne de biologie moleculara (ex : radiomarcare ; proteoliza enzimatica, s.a.), s-a demonstrat dupa 1980, existenta receptorilor membranari specifici pentru IFN, fiind identificate doua tipuri de receptori :

- tipul I, comun IFN α si ß (o glicoproteina cu M=100 KD, a carei sinteza este sub dependenta unor gene de pe cromozomul 21 ;

- tipul II, specific pentru IFN γ, a carui sinteza este dependenta de cromozomii 6 si 21.

In cazul trisomiei 21 (sindromul Down/ Mongolism), s-a detectat pe limfocite si fibroblasti, prin radiomarcare, o densitate foarte mare de receptori, in comparatie cu celulele diploide; aceasta explica sensibilitatea mai mare a copiilor cu trisomie 21 la efectele IFN-lor.Trisomia 21, este o perturbare genetica, caracterizata prin prezenta in celule a unui cromozom supranumerar, plasat alaturi de perechea de cromozomi omologi de acelasi tip ; clinic, se traduce prin malformatii diverse, adesea complexe, care variaza functie de grupa la care apartine cromozomul supranumerar.

Legatura IFN – receptor este: specifica, ceea ce limiteaza numarul de specii utilizabile pentru testarea actiunii IFN- lor, saturabila, datorita numarului limitat de

receptori membranari, de inalta afinitate si productiva, pentru ca genereaza un semnal care induce sinteza anumitor proteine.

Activitati biologice evidentiate la interferoniActiunea antivirala a IFN-lor

IFN-ul sintetizat de o celula infectata printr-un virus nu are actiune asupra celulei care l-a produs, ci asupra celulelor vecine inca neinfectate, instaland la nivelul acestora o stare antivirala, ceea ce se traduce prin inhibarea sintezei proteinelor virale, virusul gasindu-se astfel in imposibilitatea de a se multiplica.

Activitatea antivirala a celulei infectate este foarte puternica, rapida, nespecifica pentru un virus, dar este tranzitorie si dependenta de doza.Actiunea imunomodulatoare a IFN-lor

IFN exercita efecte importante si complexe asupra unui numar de raspunsuri imunitare « in vivo » si « in vitro », fiind implicate imunitatea umorala si imunitatea celulara ; de ex :diminuarea hipersensibilitatii, diminuarea fenomenului de rejectie a grefelor, s.a.Actiunea antiproliferativa si antitumorala a IFN-lor

Actiunea antiproliferativa se exercita deopotriva asupra celulelor tumorale cat si asupra celulelor normale, actiune care este reversibila la intreruperea tratamentului si depinde de doza, tipul histologic al tumorii, tipul de IFN ; aceasta actiune antiproliferativa exercitata si asupra celulelor normale, explica mielosupresia observata in terapeutica, prin actiunea asupra liniilor hematopoietice.

Cea mai puternica actiune antiproliferativa apartine IFN-ului γ, intre diferitele tipuri de interferoni existand un sinergism de actiune.

Interferonii actioneaza mai ales asupra tumorilor cu crestere lenta, celulele tumorale cele mai sensibile la interferoni sunt aceleasi cu cele mai sensibile si la alti agenti citotoxici.

Recombinarea genetica in obtinerea IFN-lor / tehnici de obtinereMetodele clasice bazate pe producerea IFN-lor in culturi de celule (leucocite,

limfocite, fibroblasti), urmata de izolare si purificare s-au dovedit a fi ineficente pentru obtinerea cantitatilor din ce in ce mai mari solicitate si la preturi de cost mult prea mari, fiind inlocuite cu metodele de recombinare genetica ; varianta producerii lor prin tehnologia ADN recombinat a rezolvat problema cantitatii (obtinerea pe scara industriala) si a costului de productie. S-au conturat 3 principale variante de obtinere pe scara industriala : Obtinerea IFN–lor cu ajutorul bacteriilor (Escherichea Coli) cu genom modificat /

Procedeul Biogene, aplicat in practica inca din 1980 de catre firma internationala Biogene, pentru obtinerea IFN-ului α recombinat, cu actiune identica omologului endogen si de inalta puritate, care poate fi folosit pentru prepararea formelor farmaceutice comercializate. IFN produs de bacteriile E. Coli are o actiune specifica asemanatoare celui produs de leucocite, inducand in celulele umane starea de rezistenta la infectia virala ;

Obtinerea IFN –lor cu ajutorul drojdiilor (Saccharomyces Cerevisiae) /Procedeul Genentech, aplicat in practica pentru obtinerea IFN α-1, IFN α-2, IFN γ;

Obtinerea IFN-lor cu ajutorul viermilor de matase, Procedeul Maeda, pus la punct in Japonia, de catre cercetatorul Maeda ; se utilizeaza un ADN recombinat, care realizeaza infectarea viermilor de matase, viermi care produc apoi cantitati mari de interferoni si in paralel continua si secretia de matase. Prin acest procedeu se produce IFN α, dar poate fi utilizat si la producerea IFN-lor β si γ.

Statutul medicamentelor cu interferon uman recombinantExista numeroase medicamente care contin diferite tipuri si subtipuri de interferon

recombinant.IFN α

Concentratiile si dozele sunt exprimate in unitati ; unitatile de interferon sunt determinate prin compararea actiunii antivirotice a lotului fabricat cu actiunea preparatului international de referinta ce contine IFN α, obtinut din leucocite umane, stabilit de OMS.

Deoareca sunt proteine, diferitele forme ale interferonului alfa nu trebuie congelate, stocarea trebuind sa fie facuta la temperaturi de 2-8º C, iar solutiile injectabile nu terbuie sa fie agitate.

Dozele necesare diferitelor indicatii ale produselor cu interferon alfa pot varia foarte mult ; de ex : doza necesara tratamentului in leucemia cu tricoleucocite este de 3 milioane unitati, cu administrare de 3 ori/saptamana, fata de doza de 30 milioane unitati aplicata in Sarcomul Kaposi asociat cu SIDA, de 3-5 ori/saptamana.

In scopul efectuarii unei dozari exacte, produsul care are o concentratie mai mare nu trebuie sa fie utilizat pentru administrarea dozelor mai mici.

Reactiile adverse pentru interferonul alfa sunt dependente de doza, reversibile la intreruperea tratamentului si pot fi atenuate prin ajustarea posologiei. Reactiile secundare la nivel general cuprind un sindrom pseudogripal, cu : frison, febra, transpiratii, cefalee, astenie, mialgii, artralgii, reactii digestive cu : anorexie, greturi, voma, diaree, dureri abdominale , modificarea gustului, reactii la nivel SNC cu tulburari auditive, vertije, depresii, confuzie, nervozitate, somnolenta, usoara diminuare a functiilor intelectuale, manifestari de tip halucinogen si mai rar crize epileptiforme, iar la nivelul sistemului nervos periferic : parestezii, neuropatii, tremuraturi. Efectele cardio vasculare sunt : hiper-, sau hipotensiune, tranzitorii, edeme, aritmii, tahicardie, palpitatii, dureri toracice ; la nivelul pielii apar : prurit, alopecie, uscaciunea pielii si a mucoaselor, exacerbarea herpesului labial, iar la nivel renal, sindrom nefrotic, cresteri ale uricemiei, proteinurie ; hematologic : leucopenie, trombopenie ; la nivelul glandelor endocrine are loc modificarea cortizolemiei (conform cronofarmacocineticii se recomanda ca IFN sa se administreze intre orele 20-24), hipotiroidie, diminuarea eliberarii estrogenilor si progesteronului circulant ; efecte secundare metabolice : cresterea trigliceridelor (steatoza), cresterea creatinei si ureei sanguine, iar la nivel hepatic, cresterea transaminazelor si a fosfatazelor alcaline.

S-a constatat, de asemenea, producerea de anticorpi antiinterferon.Sinteza de interferon prin tehnica ADN recombinat reprezinta un succes al

industriei farmaceutice, spectrul de afectiuni in care interferonii alfa, aduc un beneficiu terapeutic este remarcabil, ceea ce a dus la cautarea de noi cai de crestere a eficacitatii acestuia, in special prin modificarea regimului de administrare sau prin combinarea cu alti agenti antivirali ; asa a aparut peginterferonul, obtinut prin atasarea la molecula de

IFN α 2B uman recombinat a unui lant de polietilenglicol (PEG), cu o greutate moleculara medie de 12.000 de daltoni(D), cu aceleasi proprietati, profil de siguranta, reactii adverse, si care spre deosebire de IFN α 2B, are un clearance renal semnificativ scazut, astfel ca timpul plasmatic de injumatatire (t½), creste de la 4ore la 40 de ore, ceea ce face posibila administrarea PEG-IFN α 2B, 1 data/saptamana, crescand beneficiile clinice ale acestuia.Pentru interferonului beta, reactiile adverse semnalizate la dozele folosite in mod uzual, sunt simptome asemanatoare gripei, ca si la interferonul alfa, si in 85% din cazuri reactii la locul injectarii ( durere, inflamatie, necroza) plus modificari ale starii mentale care includ depresie, confuzie, anxietate.Reactiile adverse pentru interferonul gama, fac referire la un sindrom asemanator gripei, la majoritatea pacientilor, a carui gravitate este proportional cu doza (tratabil cu analgezice si antitermice), leucopenie, trombocitopenie, hipotensiune.

Tratamentul cu interferon gama nu duce la dezvoltarea anticorpilor neutralizanti.

Locurile optime de administrare a injectiilor s.c. cu interferoni sunt deltoizii si portiunea anterioara a coapselor.

Sunt in studiu noi forme de administrare a interferonilor (forme cu administrare prelungita : cu lipozomi, cu matrici de polimeri biodegradabili, s.a.(

Directiile urmarite in prezent au ca scop stabilirea unor indicatii terapeutice utile intr-o serie de maladii considerate in prezent incurabile.

Interferon α-2a Imunomodulator cu t ½ de 4-8 ore, dupa administrare perfuzabila, i.v ; administrat s.c. sau i.m., picul seric este la 4 ore.Indicat in :

- hepatita cronica B la adulti cu markeri de replicare virala ;- hepatita cronica C la adulti cu VHC pozitivi ;- cancer de rinichi, stadii avansate ;- leucemie mieloida cronica ;- limfom cutanat ;- leucemie cu tricoleucocite ;- SIDA si Sarcom Kaposi nesimptomatic

Produs : ROFERON - A(Roche), pulbere inj. de diferite concentratii (3 ; 4,5 ; 6 ; 9 ; 12 ; 18 M.U.I./mlInterferon α-2b Imunomodulator, antiinfectios, anticanceros, cu aceleasi indicatii ca si Interferon α-2a .Produs: INTRON-A (Schering Plough, Belgia) Sol.inj. de diferite concentratiiInterferon β-1aIndicat in tratamentul ambulatoriu in scleroza multipla, cu recaderi, cu cel putin doua atacuri de disfunctie neurologica pe o perioada de trei ani consecutive; incetineste progresia invaliditatii si scade frecventa recaderilor.Produse: AVONEX (Genesis Pharma, Grecia, sol. inj. 6 .U.I. REBIF (Serano, Anglia), pulbereninj. De diferite concentratii

Interferon β-1bImunoreglator, antiviral, indicat in scleroza in placi, la bolnavi care se deplaseaza singuri si avand cel putin doua atacuri cu atingere neurologica in ultimii doi ani, urmate de remisiuni totale sau partiale.Produs : BEFAFERON (Schering, Germania), pulb. pt.sol.inj. 8 mil. U.i.Interferon ALFACON-1Indicat in hepatita cronica la bolnavi peste 18 ani, cu markeri serici de virus C, fara decompensare hepatica.Produs: INTERGEN (Yamanouchi Europe. Olanda), sol.inj. Peginterferon α-2aIndicat in hepatita cronica tip C, confirmata histologic, la pacienti adulti si pacienti cu ciroza compensate.Produs : PEGASYS (Roche, Anglia), sol.inj.Peginterferon α-2b In monoterapie, pentru bolnavii adulti cu hepatita C confirmata, cu markeri serici pentru replicarea virusului.Produs : PEGINTRON (Schering Plough Europe, Belgia), pulb.liof.pt.sol.inj.

RECOMBINAREA GENETICA IN OBTINEREA UNOR MEDICAMENTE CU FACTORI DE CRESTERE AI CELULELOR SANGUINE

Cresterea fizica a organismului este reglata de hormoni clasici ca somatotropina hipofizara, hormonii tiroidieni, corticosteroizi si altii. In afara controlului global al cresterii organismului, la nivel celular actioneaza numerosi factori, care regleaza diverse momente din viata celulelor (proliferarea, dezvoltarea, diferentierea) ; acesti factori au fost denumiti factori de crestere/GF (GROWTH FACTOR). Factorii de crestere actioneaza prin mecanismele generale ale hormonilor clasici si sunt recunoscuti de receptorii membranari.

Celulele sanguine sunt vitale pentru viata organismului uman; ele transporta oxigenul, hrana organismului, asigura imunitatea gazdei, au rol in coagularea sangelui, etc.

Celulele sanguine devin functionale printr-un proces foarte complex, care se desfasoara in mai multr etape, in care celulele imature, precursoare de la nivelul maduvei osoase se maturizeaza; in mod obisnuit acest proces reglator inlocuieste celulele pierdute in timpul actiunilor fiziologice zilnice. Pe aceasta cale se produc milioane de celule capabile sa lupte impotriva infectiilor sau sa inlocuiasca pierderile datorate hemoragiilor. Aceasta capacitate de a forma celule sanguine cu roluri fiziologice vitale se numeste hematopoieza.

Chiar in primele decenii ale secolului XX, oamenii de stiinta au descoperit prezenta unor factori circulanti care regleaza hematopoieza; din pacate progresele ulterioare au fost amanate aproape o jumatate de secol, pana cand au fost descoperite sistemele de culturi celulare pe care se puteau dezvolta colonii celulare “in vitro”.

Cresterea si supravietuirea celulelor sanguine timpurii, celule stem, necesitau prezenta unor factori specifici, fapt ce a determinat folosirea termenului de factor stimulator al coloniei (CSF – colony stimulating factor, termen ce provine de la tehnica de cultivare la dilutii mari, a celulelor progenitoare, celule stem, in placi de cultura). Incubate in prezenta factorilor de crestere, celulele stem dau nastere unor colonii, mici aglomerari de celule in care incepe un process de diferentiere spre una sau mai multe linii hematogene. Ulterior a fost preferat termenul de factor hematopoietic de crestere.

Metodele de purificare a factorilor hematopoietici au progresat lent intre anii 1970-1980; pe de alta parte, s-a constatat ca sangele contine cantitati extrem de mici de factori hematopoietici, iar existenta in sange a mai multor factori hematopoietici a ingreunat cercetarea privind activitatea specifica a fiecarui factor in parte.

Introducerea tehnologiei ADN recombinant a declansat o serie de studii care au adus o explozie de informatii, incepand cu 1990, fiind pusi in evidenta si chiar izolati, mai mult de 20 de factori hematopoietici de crestere si numarul lor este in continua crestere.

Factorii hematopoietici regleaza atat hematopoieza cat si activitatea functionala a celulelor sanguine mature; prin activitate functionala se intelege:

proliferarea celulelor (reproducerea unor celule similare); diferentierea celulelor (specializarea sau dobandirea unor functii diferite

de cele ale celulelor stem, primitive); maturarea celulelor (schimbari in dezvoltare ce conduc la celule sanguine

active din punct de vedere functional).

In plus, factorii hematopoietici mobilizeaza celulele fiice sa se deplaseze de la nivelul maduvei spinarii in sangele periferic.

Exista opt mari tipuri de celule sanguine mature, toate derivate dintr-o populatie unica de celule stem primitive, din maduva spinarii. Calea mieloida conduce la obtinerea globulelor rosii (eritrocite), a plachetelor sanguine (trombocite), a monocitelor si a macrofagelor, precum si a granulocitelor (neutrofile, eozinofile, bazofile); calea limfoida conduce la obtinerea diferitelor tipuri de limfocite (limfocite B, T ). Denumirea fiecarui factor hematopoietic de crestere, deriva de la celula tinta predominanta; asa sunt:

- G - CSF = factor stimulator al coloniei de granulocite; (granulocyte - colony stimulating factor)- M – CSF = factor stimulator al coloniei de macrofage; (macrophage – colony stimulating factor)- GM- CSF = factor stimulator al coloniei de macrofago – granulocitare;

In afara acestor trei factori, mai exista si alti factori hematopoietici dar care nu sunt definiti ca si cei din familia CSF (factori de stimulare ai coloniilor). - TPO = factorul care stimuleaza proliferarea plachetelor sanguine(trombopoietina); - EPO = factorul care orienteaza diferentierea celulelor stem spre linia eritroida (eritropoietina);

- Interleukina 3 (IL-3) = factor stimulator nediferentiat al celulelor susa din care iau nastere o varietate de colonii mixte;

- Interleukina 7 (IL-7) = factor stimulator al proliferarii si diferentierii liniei limfoide; s.a.

Factorii hematopoietici sunt glicoproteine, si se deosebesc intre ei prin secventa de aminoacizi si prin modalitatile de glicozilare (tipul de legatura din partea glucidica).

Factorii hematopoietici de crestere endogeni se formeaza prin cascada hematopoietica, din celula stem, si sunt depozitati, cantonati in diferite celule, tesuturi, de unde pot fi eliberati in urma unor diferite stimulari (ex: de natura inflamatorie, tumori, etc).

Procesul de productie. Fiecare factor hematopoietic este codificat de o gena unica, care poate fi obtinuta din diferite surse sau linii de celule si exprimata in diferite sisteme biologice (bacterii sau drojdii), pentru a produce factori hematopoietici prin recombinare genetica; genele ofera matrita pentru producerea, obtinerea cantitatilor mari de factor hematopoietic, prin intermediul tehnologiei ADN recombinant.

Sursa obisnuita pentru obtinerea genei este o linie de celule tumorale ( tumor cell line), datorita randamentului sau. Dupa clonare, gena este exprimata de obicei in bacterii (E. Coli), celule din organismul mamiferelor (ovarul de cobai), sau cellule de drojdie (Saccharomices Cerevisiae), putandu-se produce cantitati mari de glicoproteina (factor de crestere), procesul de productie necesitand mai multe faze.

GM – CSF, a fost primul factor hematopoietic de crestere uman obtinut prin tehnica ADN recombinant (rGM - CSF); factorii hematopoietici recombinati se aseamana cu cei endogeni, cu exceptia unor mici modificari ale secventei de aminoacizi, a gradului de glicozilare, sau a ambelor, aceste aspecte fiind determinate de metoda de obtinere.

Tot prin tehnologia ADN recomdinat au fost obtinuti si alti factori: G-CSF (rG-CSF), M-CSF (rM-CSF), IL-3 (rIL-3), s.a.

Produse farmaceutice cu factori hematopoietici recombinati

rG - CSFFILGASTRIM (DCI) – Produse: NEUPOGEN (Roche, Canada; Amgen, Europa, SUA) Sol.inj. 300mcg/ml; 480 mcg/ml GRANULOKIN (Dompe-Esteve-Pensa, Italia, Spania) GRAN (Kirin Sankyo, Japonia, Taiwan, China)

- factor uman de stimulare a coloniilor de granulocyte, obtinut prin tehnologia ADN recombinant, care stimuleaza proliferarea si diferentierea neutrofilelor, bazofilelor, mastocitelor;

- este indicat in tratamentul profilactic sau curativ al neutropeniei asociata chimioterapiei antitumorale sau transplantului de maduva osoasa; uneori ca adjuvant in tratamentul infectiei virale;

- neutrofilele produse ca raspuns la tratamentul cu Neupogen, au functii normale sau activate; dupa oprirea tratamentului cu Neupogen, numarul neutrofilelor polimorfonucleare circulante scade cu 50%, in prima si a doua zi, ca apoi sa se normalizeze intr-un interval de 1-7 zile;

- se administreaza s.c. sau i.v. solutia apoasa injectabila, doza recomandata fiind de 5mg/kg corp/zi;

- prima injectie cu Neupogen trebuie efectuata dupa 24 h de la terminarea chimioterapiei citotoxice; durata tratamentului poate merge pana la 14 zile, in functie de doza si schema de chimioterapie citotoxica utilizata;

- reactii adverse : dureri musculare si osoase, usoare pana la moderate (10%) si severe (3%), dureri stapanite prin administrarea de antialgice; disurii usoare si moderate; anorexie, greata, voma, diaree, astenie, alopecie, rinite, tuse, prurit, dureri toracice, dureri de gat, constipatie, etc; la dozele uzuale recomandate, pot surveni si unele modificari biochimice, usoare sau moderate, dependente de doza si reversibile la intreruperea tratamentului.

MOLGRAMOSTIM (DCI) –Produs: LEUCOMAX (Schering Plough; Novartis, Europa )- liofilizat si solutie pentru administrare parenterala;- exista patru concentratii: 150; 300; 400 si 700 mcg;- indicatia majora : reducerea duratei neutropeniilor severe si a complicatiilor

acestora la pacientii supusi chimioterapiei antitumorale (cu efect mielosupresor si deci si reducerea riscului de infectie), in special cancerul glandei mamare, cancer ovarian, testicular, bronho-pulmonar, colo-rectal, al vezicii urinare, precum si la pacientii supusi transplantului autolog de maduva osoasa, pentru a accelera refacerea seriei mieloide.

LENOGRASTIM (DCI) – Produse: GRANOCYTE (Rhone-Poulenc, Europa, Australia) NEUTROGIN (Chugai, Japonia, China)

- flacoane cu pulbere liofilizata + solvent, pentru utilizare parenterala (s.c., i.v.);- indicatia majora : reducerea duratei neutropeniei si a complicatiilor adiacente la

pacientii cu neoplazie nemieloida, primitori ai unei auto-, sau alogrefe de maduva osoasa si la pacientii cu neoplazie nemieloida aflati in cursul unor chimioterapii cunoscute a fi associate cu neutropenie febrila.

r- HuEPO ( ERITROPOIETINA UMANA RECOMBINATA- EPO este capabila sa stimuleze formarea de globule rosii atat la organimele normale, cat si la cele cu hematopoieza deficitara; - in prezent EPO este considerata un hormon tisular, cu structura glicoproteica, secretata de rinichi, ca raspuns la hipoxia renala; daca la unele specii de mamifere, rinichiul reprezinta singura sursa de EPO (caine), pentru alte specii (om, sobolan, iepure), s-au descris si alte tesuturi responsabile de secretia acestui factor;- progresele biotehnologiilor au permis ca in ultimii 5-10 ani , sa fie precizata structura, sa fie izolata gena eritropoietinei si sa se obtina prin tehnica ADN recombinant, r- EPO (eritropoietina umana recombinata), ceea ce a deschis noi perspective tratamentului unor forme de anemii, indeosebi de etiologie renala;- structurile chimice si proprietatile biologice ale eritropoietinelor obtinute de la diferite specii de mamifere sunt nesemnificativ diferite;- la adult, aprox. 90-95% din eritropoietina este sintetizata de rinichi si numai 5-10% este produsa extrarenal, in cea mai mare parte de ficat, dar si de celulele stem din maduva osoasa;- biosinteza renala a EPO a fost interpretata diferit in decursul timpului, existand mai multe ipoteze asupra acestui aspect; ipoteza producerii de EPO intacta, ca atare de catre una din populatiile celulare ale rinichiului, ca raspuns la hipoxie, are in prezent cei mai multi adepti;

- EPO se sintetizeaza relativ continuu la nivelul rinichiului, si aceasta datorita faptului ca in mod normal exista la nivelul tubilor renali o stare de hipoxie relativa, hipoxie determinata fie de aportul de oxygen de la acest nivel, fie de consumul intrarenal de oxygen;

- s-a dovedit existenta unui ritm circadian al productiei de EPO; astfel se inregistreaza valori minime dimineata (orele 8), o crestere de 42% la orele 16, si, o crestere de 60% la orele 20.

- EPO este sintetizata in cantitati de 2-4 u.i./kg/zi;- secretia de EPO este un proces transcriptional, detectat dupa 15-30 de minute de

hipoxie renala; hormonal odata produs nu este stocat si este trecut in circulatia generala;

- numeroase sunt cauzele care pot determina cresterea productiei renale de EPO ( anemii, aerul atmosferic cu presiunea oxigenului scazuta/ la altitudini mari, cardiopatiile congenitale, insuficenta pulmonara, etc), sau scaderea ei (insuficenta renala cronica, perfuziile repetate cu sange integral, s.a.) existand o relatie invers proportionala intre concentratia plasmatica de hemoglobina si cantitatea de EPO functionala plasmatica;

- principala actiune a EPO este stimularea eritropoiezei; celulele stem pluripotente capabile de a se diviza si a se diferentia, se pot transforma in precursori eritrocitari, care se multiplica si se diferentiaza sub actiunea unor factori hematopoietici de crestere (GM- CSF, IL-3, s.a.) IL-3 avand un rol preponderant in aparitia celulelor eritrocitare.- EPO se fixeaza pe receptorii specifici prezenti pe celule stem si influenteaza diferentierea acestora spre linia eritroida, avand un rol neinsemnat in maturarea plachetelor sanguine sau in influentarea leucopoiezei.- SNC intervine in reglarea productiei EPO, existand zone hipotalamice de detectare a hipoxiei si control pe cale nervoasa a productiei renale de EPO;

- prin tehnologia ADN recombinant s-a obtinut EPO umana: rHuEPO ALFA (DCI) rHuEPO BETA (DCI)Indicatiile terapeutice ale rHu EPO:

- tratamentul anemiei asociate unei insuficente renale cronice, la pacienti adulti si copii hemodializati, si la pacienti adulti in dializa peritoneala;

- tratamentul anemiei severe de origine renala, la pacientii adulti nedializati;- tratamentul anemiei pacientilor adulti cu cancer tratati cu chimioterapice ( in

special produsi de platina);- tratamentul anemiei determinate de folosirea zidovudinei la pacientii cu SIDA;- pentru cresterea productiei de sange autolog la pacientii ce participa la un

program de prelevare autologa;- interventii chirurgicale programate care necesita o cantitate mare de sange;- tratamentul pacientilor cu o anemie moderata, fara deficit de fier (hematocrit 33-

39% ;Produse: EPREX (Ortho, Europa, Canada, Australia), solutie proteica sterila, tamponata, administrata s.c. sau i.v., continand cantitati variabile de EPO- ALFA, de 1000; 2000; 4000 si 10.000 u.i.\ml, intr-o solutie de ser albuminizat uman 0.25%.EPOPHAR (Julphar, Emiratele Arabe), sol.inj. cu 2000; 4000 u.i.EPO-α

EPREX (Cilag, Elvetia)-sol.inj. 1000; 2000; 3000; 4000; 10000 u.i./ ml. NEO RECORMON (Roche, Anglia), sol. Inj. cu 500; 1000; 2000; 4000; 5000;

10.000 u.i./ml r-HuEPO ßARANESP (Amgen, Europa), sol.inj. de diferite concentratii, conditionate in seringi

Preumplute, cutie x 4 seringi; RECORMON (Boehringer), - datorita reactiilor adverse grave (de tip anafilactic, cardiovascular), administrarea se realizeaza numai sub stricta supraveghere; utilizarea gresita a produsului sau in exces, poate provoca o crestere excesiva a hematocritului, ceea ce poate determina efecte la nivel vascular, complicatii grave, nu de putine ori sesizate la sportivii care le utilizau, pentru dopaj, in vederea cresterii performantelor.