Введение к работе
Актуальность проблемы.
На сегодняшний день вирусные инфекции являются ведущей причиной заболеваемости во всем мире и по прогнозам ВОЗ в XXI веке роль инфекций в структуре общей заболеваемости будет только возрастать (Кондюрина Е.Г. и соавт. 2006; Wainberg M.A., 2009; Englund J. et al., 2011). По официальным статистическим данным, ежегодно в России регистрируется более 30 млн. вирусных инфекционных заболеваний, причем вне учета остаются многочисленные легкие клинические и бессимптомные формы.
Открыто более 500 патогенных для человека вирусов, как РНК-содержащих (ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы и пикорнавирусы), так и ДНК-содержащих (аденовирусы и герпесвирусы), ежегодно появляются новые штаммы вирусов. Так с 2002 г. зафиксированы вспышки инфекций, ставших причиной эпидемий и пандемий: птичий грипп, атипичная пневмония и свиной грипп. Из 15 серотипов вируса гриппа птиц наиболее опасен штамм H5N1: средние показатели смертности среди больных превышают 50%. Эпидемия атипичной пневмонии или, по-другому, тяжелого острого респираторного синдрома (severe acute respiratory syndrome) в 2003 г. была вызвана новым вирусом из семейства коронавирусов. Весной 2009 г. в Мексике зафиксирована вспышка свиного гриппа, вызванного вирусом гриппа А(Н1N1/09)v (штамм California04/2009), который возник в результате реассортации генов вируса гриппа А человека, птиц и свиней (Shinde V. et al., 2009; Goel M.K. et al., 2011). Традиционные средства профилактики и лечения гриппа — арбидол и ремантадин мало эффективны против вируса гриппа А(Н1N1/09)v. Тамифлю эффективен только при его применении не позднее 48 часов после начала заболевания, более того, появились резистентные к тамифлю штаммы вируса А(Н1N1/09)v (Meijer A. et al., 2009; Zhou J. et al., 2011), например, штамм вируса с мутацией нейраминидазы H274Y (Kawai N. et al., 2009; Kiso M. et al., 2010).
В связи с высокой медицинской, социальной, экономической значимостью вирусных инфекционных заболеваний, противовирусные препараты занимают одно из первых мест среди наиболее интенсивно разрабатываемых в последние годы лекарственных средств (Ершов Ф.И., Касьянова Н.В., 2004; Wainberg M.A., 2009; Smith J.R., 2010; Razonable R.R., 2011).
Терапия вирусных инфекций является комплексной и включает не только этиотропные средства, действующие непосредственно на вирусы, но и иммуномодуляторы, корригирующие нарушения иммунного ответа, возникающие вследствие вирусных инфекций, симптоматические средства, оказывающие воздействие на общие симптомы вирусных заболеваний (повышенная температура, болевой синдром, кашель и др.), патогенетические средства, используемые при интоксикации, обезвоживании, аллергических реакциях.
Несмотря на большой арсенал существующих противовирусных препаратов, проблема эффективной профилактики и лечения вирусных инфекций далека от окончательного решения, что связано с многообразием вирусов-возбудителей, изменчивостью антигенных свойств вирусов, часто смешанным характером инфекции, быстро развивающейся резистентностью к препаратам, развитием вторичного иммунодефицита, строгой специфичностью большинства препаратов (Киселев О.И., 2003; Ершов Ф.И., Касьянова Н.В., 2004; Barnett E.D., 1998; Fensterl V., Sen G.C., 2009; Wainberg M.A., 2009; Sarrazin C., Zeuzem S., 2010). Более того, широкое применение существующих противовирусных препаратов, особенно в педиатрической практике, а также у пациентов с сопутствующими заболеваниями, резко ограничено нежелательными явлениями.
В связи с этим, поиск и создание новых противовирусных лекарственных средств, сочетающих высокую безопасность и эффективность, остается важной и приоритетной задачей современного здравоохранения.
К одним из новых, но уже успешно зарекомендовавших себя для лечения различных заболеваний (инфекционных, воспалительных, психических, метаболических и др.) препаратов, относятся лекарственные средства на основе сверхмалых доз антител к эндогенным регуляторам функций (Эпштейн О.И., 2008). Главной отличительной особенностью данного класса препаратов является высокий профиль безопасности, позволяющий применять их практически во всех группах пациентов, а также эффективность сравнимая с эффективностью современных препаратов, относящихся к «золотому стандарту» в терапии заболеваний. Одним из ярких представителей лекарственных средств на основе сверхмалых доз антител является препарат анаферон детский – препарат на основе сверхмалых доз антител к интерферону гамма человека, изучению спектра противовирусной активности и механизмов действия которого посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель исследования.
Изучить спектр противовирусной активности анаферона детского и исследовать механизмы действия препарата.
Задачи исследования.
-
Изучить противовирусную активность анаферона детского в условиях экспериментальных моделей вирусных инфекций, вызванных различными штаммами вируса гриппа А и герпесвирусами.
-
Исследовать эффективность комбинированного применения анаферона детского с ингибитором нейраминидазы – озельтамивиром.
-
Выявить рецепторы, участвующие в реализации фармакологической активности анаферона детского, с использованием радиолигандного метода анализа и метода оценки функционального состояния рецепторов.
-
Изучить особенности влияния анаферона детского на систему интерферона гамма – продукцию цитокина, связывание интерферона гамма со своим рецептором и регуляцию биологической активности интерферона гамма естественными аутоантителами к данному цитокину.
Научная новизна.
Показано, что анаферон детский обладает широким спектром противовирусной активности – препарат эффективен в лечении вирусных инфекций, вызванных как РНК-, так и ДНК-содержащими вирусами. Впервые экспериментально доказано, что анаферон детский повышает противовирусную резистентность организма, практически полностью предотвращая гибель экспериментальных животных, инфицированных различными штаммами вируса гриппа А (H3N2, H3N8 и H1N1), включая пандемический штамм 2009 года A/California/07/2009 (H1N1)v, и вируса простого герпеса II типа.
Впервые показано, что по противовирусной активности анаферон детский не уступает озельтамивиру, применяемому при гриппе, ацикловиру, используемому для терапии герпесвирусных инфекций. Впервые обнаружено, что совместное применение анаферона детского с противовирусным препаратом озельтамивиром позволяет повысить эффективность терапии в эксперименте, а также снизить их дозы при сохранении высокой результативности лечения, что особенно важно для повышения безопасности проводимой терапии и сокращения количества нежелательных явлений.
Впервые выявлены рецепторы-мишени анаферона детского: рецептор интерферона гамма (ИФН-), сигма-1 рецептор (1) и альфа рецептор хемокинов 4 типа (CXCR4). Показано, что анаферон детский повышает эффективность взаимодействия ИФН- со своим рецептором. Выявлено, что анаферон детский проявляет свойства антагониста CXCR4 рецептора хемокинов человека, который экспрессируется на поверхности Т-лимфоцитов и участвует в регуляции миграции иммунокомпетентных клеток. Также впервые показано, что анаферон детский ингибирует связывание лигандов с 1 рецептором – мультифункциональным внутриклеточным рецептором, участвующим, в частности, в регуляции иммунного ответа организма.
Впервые, в исследовании in vitro с использованием технологии ELISPOT, обнаружено, что анаферон детский обладает прямой ИФН-индуцирующей активностью.
Впервые выявлено, что одной из возможных фармакологических мишеней анаферона детского является система естественных аутоантител к ИФН-, вовлеченная в регуляцию биологической активности эндогенных интерферонов.
Практическая значимость работы.
В результате проведенной работы получены экспериментальные данные о спектре противовирусной активности анаферона детского и механизмах его действия. Выявлено, что по выраженности противовирусного действия анаферон детский не уступает классическим средствам противовирусной терапии, таким как озельтамивир и ацикловир. Материалы экспериментальных исследований вошли в комплект документов, представленных в Федеральную службу по надзору в сфере здравоохранения и социального развития Российской Федерации (РФ) и соответствующие службы других стран с целью получения разрешения на широкое медицинское применение препарата в РФ (Регистрационное удостоверение № P N000372/01) и других странах (Камбоджа, Вьетнам, Украина, Республика Беларусь, Таджикистан, Туркменистан, Азербайджан, Грузия, Узбекистан, Казахстан, Республика Молдова, Кыргызстан).
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Анаферон детский — противовирусный препарат, эффективный в отношении как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов. Препарат повышает резистентность организма к действию вирусов, снижая титр вирусов в органах-мишенях, уменьшая заболеваемость и смертность экспериментальных животных, инфицированных различными дозами вирусов гриппа и герпесвирусов, а также тяжесть течения заболевания и длительность основных клинических симптомов у инфицированных экспериментальных животных.
-
Совместное применение противовирусного лекарственного средства озельтамивира с анафероном детским повышает эффективность проводимой терапии, что, указывает на возможность снижения дозы противовирусных препаратов и, следовательно, их токсичность при сохранении высокой результативности лечения.
-
Анаферон детский оказывает прямое ИФН-индуцирующее действие на клетки. Препарат индуцирует продукцию клетками ИФН-, что было доказано in vitro исследованиями с использованием технологии ELISPOT.
-
Одной из фармакологических мишеней анаферона детского in vivo является система естественных аутоантител к ИФН-, участвующая в регуляции иммунного ответа, в том числе, в модуляции активности системы интерферонов.
-
Анаферон детский повышает эффективность взаимодействия ИФН- со своим рецептором, а также проявляет свойства антагониста CXCR4 рецептора, ингибируя его функциональную активность. Кроме того, препарат обладает сродством к 1 рецептору.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XI Всероссийском научном форуме с международным участием им. Академика В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2007); 25 Международном конгрессе педиатров (Athens, Greece, 2007); XII конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2008); II Московской международной конференция «Иммунофизиология: естественный аутоиммунитет в норме и патологии» (Москва, 2008); VII Международном конгрессе «Доказательная медицина – основа современного здравоохранения» (Хабаровск, 2008); Конгрессе общества европейских фармакологов 2008 (Manchester, UK, 2008); XV, XVI Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 2008, 2009); 4 Европейском конгрессе педиатров 2009 (Москва, 2009); 20 Европейском конгрессе по клинической микробиологии и инфекционным болезням (Wien, Austria, 2010); Международном конгрессе по фармакологии (Copenhagen, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ.
Объем и структура работы: Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 208 источников, из них 72 отечественных и 136 зарубежных. Работа иллюстрирована 27 рисунками и содержит 31 таблицу.
