Интересные статьи

Генетическая инженерия (генная инженерия) – совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология. Генная инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого или генетически модифицированного организма.

Генная инженерия появилась благодаря работам многих исследователей в разных отраслях биохимии и молекулярной генетики. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали двуспиральную модель ДНК, на рубеже 50-60-х годов 20 века были выяснены свойства генетического кода, а к концу 60-х годов его универсальность была подтверждена экспериментально. Шло интенсивное развитие молекулярной генетики, объектами которой стали E. Coli, её вирусы и плазмиды. Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповреждённых молекул ДНК, плазмид и вирусов. ДНК вирусов и плазмид вводили в клетки в биологически активной форме, обеспечивая её репликацию и экспрессию соответствующих генов. В 1970 году Г. Смитом был впервые выделен ряд ферментов – рестриктаз, пригодных для генно-инженерных целей. Г. Смит установил, что полученный из бактерий очищенный фермент HindII сохраняет способность разрезать молекулы нуклеиновых кислот (нуклеазная активность), характерную для живых бактерий. Комбинирование ДНК-рестриктаз (для разрезания молекул ДНК на определённые фрагменты) и выделенных ещё в 1967 г. ферментов – ДНК-лигаз (для «сшивания» фрагментов в произвольной последовательности) по праву можно считать центральным звеном в технологии генной инженерии.

Датой рождения генной инженерии можно считать 1972 год, когда П. Берг, С. Коэн, Х. Бойер с сотрудниками (Стэндфордский университет) создали первую рекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса SV40, бактериофага и E. Coli.

Таким образом, к началу 70-х годов были сформулированы основные принципы функционирования нуклеиновых кислот и белков в живом организме и созданы теоретические предпосылки генной инженерии

Академик А.А. Баев был первым в нашей стране учёным, который поверил в перспективность генной инженерии и возглавил исследования в этой области. Генетическая инженерия (по его определению) – конструирование in vitro функционально активных генетических структур (рекомбинантных ДНК), или иначе – создание искусственных генетических программ.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды). Получила распространение техника, позволяющая использовать для синтеза ДНК, в том числе мутантной, полимеразную цепную реакцию. Термостабильный фермент, ДНК-полимераза, используется в ней для матричного синтеза ДНК, в качестве затравки которого применяют искусственно синтезированные кусочки нуклеиновой кислоты – олигонуклеотиды. Фермент обратная транскриптаза позволяет с использованием таких затравок (праймеров) синтезировать ДНК на матрице, выделенной из клеток РНК. Синтезированная таким способом ДНК называется комплементарной (РНК) или кДНК. Изолированный, «химически чистый» ген может быть также получен из фаговой библиотеки. Так называется препарат бактериофага, в геном которого встроены случайные фрагменты из генома или кДНК, воспроизводимые фагом вместе со всей своей ДНК.

Генная инженерия оказалась очень перспективной для медицины, прежде всего в создании новых технологий получения физиологически активных белков, используемых в качестве лекарств (инсулин, соматостатин, интерфероны, соматотропин и др.).

Генные инженеры в качестве первой практической задачи решили клонировать ген инсулина. Клонированные гены человеческого инсулина были введены с плазмидой в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали. Синтетический человеческий инсулин стал первым одобренным для использования лекарством, полученным путём генной инженерии. По сей день он считается одним из лучших препаратов, поддерживающих жизнь диабетиков по всему миру.

«Австралийский антиген», белок оболочки вируса гепатита В и капсидные белки нескольких типов вируса папилломы человека для соответствующих вакцин продуцируют трансгенные дрожжи. Принцип тот же, что и с инсулином, только вместо человеческого синтезируется вирусный белок. Около 200 новых диагностических препаратов, полученных методом генной инженерии, уже введены в медицинскую практику.

Сегодня на вооружении у врачей есть ряд препаратов, для которых критически важно точное соответствие аналогам в организме. Это препараты заместительной терапии при эндокринологических заболеваниях, гематологических болезнях (эритропоэтин, гранулоцитарный колониестимулирующий фактор, факторы свёртывания крови, некоторые моноклональные антитела и др.), вирусных инфекциях (интерфероны), инфаркте миокарда и ишемическом инсульте (фибринолитики) и многих ­других.

Сферы использования генной инженерии в медицине значительно расширяются. Так актуальной является возможность применения генной инженерии в диагностике и терапии наследственных заболеваний. Особое значение приобрела задача разработки генно-инженерных методов радикального лечения наследственных болезней, которые, к сожалению, ещё не поддаются лечению существующими методами. Содержание этой задачи заключается в разработке способов исправления (нормализации) мутаций, результатом которых являются наследственные болезни, и в обеспечении передачи «исправлений» по наследству.

Количество зарегистрированных ГИБП постоянно увеличивается, однако опыт их практического применения остаётся ограниченным, что имеет особое значение с точки зрения безопасности лечения. По классификации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) нежелательные реакции (НР), возникающие при применении ГИБП, чаше всего относят к типу В (иммуноаллергические реакции), С (развитие новых заболеваний) и D (отсроченные канцерогенные и тератогенные эффекты)

ИБП представляют собой достаточно неоднородную группу лекарственных средств [и отличаются по строению молекулы (моноклональные антитела классической структуры, растворимый рецептор, пегилированный Fab-фрагмент), фармакодинамике, степени гуманизации (человеческие, гуманизированные, химерные)

КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕННО-ИНЖЕНЕРНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ (ГИБП)

1. Ингибиторы фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа).

                     1.1 Инфликсимаб (ремикейд)

                     1.2 Адалимумаб (хумира)

                     1.3 Этанерцепт (энбрел)

                     1.4 Цертолизумаб пэгол (симзия)

                     1.5 Голимумаб (симпони)

 2. Моноклональное антитело к рецепторам интерлейкинов

                      2.1 К интерлейкину-6 (ИЛ-6) –тоцилизумаб (актемра)

                      2.2 К интерлейкинам-12/23 – устекинумаб (стелара)

                      2.3 К интерлейкину-1 (ИЛ-1) – анакинра (кинерет)

3. Анти В-клеточное моноклональное антитело

                      3.1 Химерное – Ритуксимаб (мабтера)

                      3.2 Человеческое – Белимумаб (бенлиста)

4. Блокатор КО-стимуляции Т-лимфоцитов

                      4.1 Абатацепт (оренсия)

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАНИЯ К ЛЕЧЕНИЮ ГИБП В ДЕРМАТОЛОГИИ

Псориаз – при отсутствии клинического эффекта от применения других системных методов терапии (включая циклоспорин, ацитретин, метотрексат и ПУВА-терапию) либо в случаях непереносимости или наличия противопоказаний к их применению больным с распространёнными высыпаниями: инфликсимаб, адалимумаб, устекинумаб, этанерцепт, секукинумаб

Атопический дерматит средней и тяжёлой степени тяжести и при отсутствии противопоказаний: дупилумаб

Хроническая спонтанная (идиопатическая) крапивница - в случае, если симптомы сохраняются более 2-4 недель на фоне лечения Н1-АГ II в увеличенной дозе (или, если симптомы нестерпимы): омализумаб

Основное отличие ГИБП от системных иммуносупрессоров в том, что биологическая терапия действует узконаправленно на определённое звено воспаления. Системные иммуносупрессоры, в свою очередь, разрушают иммунные клетки неразборчиво, а значит, влияют на всю защитную систему организма.

ГИБП состоят из антител – специфических избирательных белков, которые реагируют лишь на одну определённую мишень. Они очень прочно связываются со своей мишенью и блокируют её активность.

Согласно зарегистрированным показаниям, для терапии псориаза применяются биологические препараты, блокирующие 3 группы цитокинов:

ингибиторы интерлейкина-17 (ИЛ-17): нетакимаб, секукинумаб, иксекизумаб;

ингибиторы интерлейкина-12/23 (ИЛ-12/23): устекинумаб;

ингибиторы фактора некроза опухоли (ФНО): инфликсимаб, адалимумаб, этанерцепт.

ИНГИБИТОРЫ ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛИ.

Первыми для лечения пациентов с псориазом стали использоваться ингибиторы ФНО. ФНО – очень мощный провоспалительный цитокин. При псориазе ФНО активизирует иммунные клетки, но не оказывает прямого влияния на клетки кожи. Однако ингибиторы ФНО могут вызвать повышенную восприимчивость организма к инфекционным заболеваниям, включая туберкулёз, а также увеличение риска развития ряда онкологических заболеваний – новообразований и лимфом. Для препаратов этого класса впервые было отмечено такое явление, как ускользание эффекта: эффективность терапии снижалась спустя некоторое время (1-2 года).

ПРЕПАРАТ ИНФЛИКСИМАБ(РЕМИКЕЙД).

Инфликсимаб-химерное мышино-человеческое моноклональное антитело, проявляет свою высокую терапевтическую активность как при псориазе, так и при ПА. Монотерапия инфликсимабом способствует нормализации пролиферации и дифференциации кератиноцитов, уменьшает клеточную инфильтрацию в коже и синовиальной оболочке CD4+ и CD8+Т-лимфоцитов и NR-клеток, а также уменьшает интенсивность воспаления в эпидермисе и тканях сустава. Препарат вводят внутривенно капельно в течение не менее 2 ч. со скоростью не более 2 мл/мин. под наблюдением медицинского персонала.

АДАЛИМУМАБ(ХУМИРА)

Рекомбинантное моноклональное антитело, пептидная последовательность которого идентична IgG1 человека.

Показания препарата Хумира: среднетяжелый и тяжёлый активный ревматоидный артрит; активный псориатический артрит (в режиме монотерапии или в комбинации с метотрексатом или другими базисными противовоспалительными препаратами); активный анкилозирующий спондилит.

Вводится п/к, в область живота или передней поверхности бедра.

ЭТАРНЕЦЕПТ (ЭНБРЕЛ)

препарат, сочетающий в своей структуре два белка, обычно кодируемых отдельными генами: рецептор фактора некроза опухоли (ФНО) человека и Fc-участок человеческого иммуноглобулина G1. По принципу действия этанерцепт является ингибитором ФНО.

Показания к применению: лечение умеренного или тяжёлого активного ревматоидного артрита; умеренного и тяжёлого активного ювенильного идиопатического полиартрита у детей и подростков в возрасте 2-17 лет (при недостаточной эффективности или непереносимости метотрексата).

Лечение активного и прогрессирующего псориатического артрита у взрослых. Лечение умеренно выраженного или тяжёлого псориаза у взрослых (при наличии противопоказаний или непереносимости другой системной терапии, включающей циклоспорин, метотрексат или PUVA-терапию).

Лечение детей в возрасте 6 лет и старше с хроническим тяжёлым псориазом (при непереносимости или недостаточной эффективности другой системной терапии или фототерапии).

Энбрел вводят п/к.

ИНГИБИТОР ИНТЕРЛЕЙКИНА-12/23.

Ингибитор ИЛ-12/23 возник благодаря последующим исследованиям механизма развития псориаза. Учёные обнаружили, что ИЛ-12 и ИЛ-23 не влияют непосредственно на клетки кожи, однако активируют Т-клетки 1-го или 17-го типов. Эти клетки вызывают выраженный воспалительный процесс в коже. Блокада ИЛ-12 и ИЛ-23 также широко применяется в терапии псориаза, но терапевтический эффект может развиваться чуть дольше, чем при применении других биологических препаратов.

ПРЕПАРАТ УСТЕКИНУМАБ(СТЕЛАРА).

Устекинумаб показан для лечения пациентов старше 18 лет со средней или тяжёлой степенью бляшечного псориаза, а также пациентов с активным псориатическим артритом в качестве монотерапии или в комбинации с метотрексатом.

Устекинумаб блокирует воздействие ИЛ-12 и ИЛ-23 на активацию иммунных клеток и прерывает каскад реакций передачи сигнала и секреции цитокинов, которые играют ключевую роль в развитии псориатического процесса.

Способ применения: п/к, пациентам старше 18 лет.

В настоящее время имеются данные об эффективности и безопасности непрерывной терапии устекинумабом в течение 5 лет больных среднетяжёлым и тяжёлым псориазом. В многоцентровых двойных слепых рандомизированных плацебо-контролируемых исследованиях показано, что эффективность устекинумаба остаётся высокой при непрерывном применении препарата в течение 5 лет, а наиболее частыми нежелательными явлениями являются инфекции верхних дыхательных путей. Случаи активации туберкулёза на фоне биологической терапии устекинумабом не регистрируются.

ГУСЕЛЬКУМАБ (ТРЕМФЕЯ)

Моноклональное человеческое антитело типа IgG1γ.

Показания: умеренная и тяжёлая форма бляшечного псориаза у пациентов, которым показана фототерапия или системная терапия; активная форма псориатического артрита.

Терапевтический ответ на лечение гуселькумабом сохраняется с течением времени. Сравнительные исследования показали, что терапевтическая эффективность блокады ИЛ-23 гуселькумабом при псориазе выше по сравнению с блокадой ФНО-α, субъединицы p40 ИЛ-12 или ИЛ-17. После прекращения терапии отмечается длительная ремиссия (или медленная потеря ответа PASI 90), а при возобновлении лечения после рецидива у большинства пациентов отмечается восстановление ответа PASI 90.

 Препарат характеризуется отличным профилем безопасности.

Способ применения: подкожно.

ИНГИБИТОРЫ ИНТЕРЛЕЙКИНА 17

IL-17 играет ключевую роль в защите организма от внеклеточных бактериальных и грибковых инфекций. Однако чрезмерная продукция этого белка ассоциирована с иммуновоспалительными и аутоиммунными заболеваниями (например, псориаз, псориазный артрит, ревматоидный артрит, болезнь Бехтерева‑Штрюмпелля‑Мари, системная красная волчанка). IL-17 стал важной терапевтической мишенью при лечении различных хронических воспалительных заболеваний человека.

Так, клинические исследования показали, что при применении блокаторов ИЛ-17 уже через 12 недель терапии у 65–85% пациентов на 75% снижается тяжесть и распространённость псориатических поражений, а у трети пациентов кожа полностью очищается. Такой эффект сохраняется при регулярном приёме лечения согласно зарегистрированным показаниям.

ИЛ-17 передаёт сигнал различным типам клеток. Одни начинают активно делиться и расти. Другие включаются в процессы воспаления. Так, под влиянием ИЛ-17 в суставах развивается хроническое воспаление. Костная ткань разрушается, могут даже формироваться костные разрастания. В стенках кровеносных сосудов ИЛ-17 участвует в формировании атеросклеротических изменений: в сосудах образуются «бляшки», которые нарушают кровоток, из-за чего органы могут не получать достаточное количество крови. Все это ведёт к нарушению функции органов. В коже и в тканях суставов пациентов с псориазом обнаруживается большое количество клеток, которые синтезируют ИЛ-17, поэтому воздействие на этот цитокин рассматривается исследователями как очень перспективное направление в лечении многих ревматоидных и иммуновоспалительных заболеваний.

ПРЕПАРАТ НЕТАКИМАБ.

Отечественный препарат Нетакимаб – единственный оригинальный препарат биологической терапии пациентов с вульгарным псориазом, псориатическим артритом и анкилозирующим спондилитом, производство полного цикла которого осуществляется на территории России. Компании «Биокад» провела клинические исследования – PLANETA в терапии псориаза, ASTERA в терапии анкилозирующего спондилита, PATERA в терапии псориатического артрита. Клинические исследования II-III фазы нетакимаба по всем зарегистрированным показаниям проходили.

В апреле 2019 года нетакимаб был зарегистрирован в России по показанию среднетяжелый и тяжёлый вульгарный псориаз, в июле он стал доступен для назначения пациентам, а с 2020 года вошёл в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов (ЖНВЛП). В 2020 году в показания к применению препарата были включены анкилозирующий спондилит и псориатический артрит.

НОВЫЙ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕПАРАТ ПРОТИВ АТОПИЧЕСКОГО ДЕРМАТИТА.

Недавно завершено многоцентровые клинические испытания (фаза 2b) препарата dupilumab, полностью человеческие моноклональные антитела против IL-4 и IL-13. Исследования продемонстрировали эффективность и безопасность этого препарата у взрослых с умеренным и тяжёлым атопическим дерматитом, который не удавалось в достаточной степени контролировать другими лекарствами. Eczema area and severity index (EASI) улучшился при всех различных режимах дозирования по сравнению с плацебо пропорционально дозе.

В Российской Федерации Дупилумаб одобрен для применения:

у взрослых пациентов с атопическим дерматитом среднетяжёлого и тяжёлого течения при недостаточном ответе на терапию топическими лекарственными препаратами или в случае, когда такие препараты не рекомендованы к применению;

у пациентов старше 12 лет в качестве поддерживающей терапии бронхиальной астмы среднетяжёлого и тяжёлого течения c эозинофильным фенотипом или гормональнозависимой бронхиальной астмой, получающих пероральные глюкокортикостероиды.

ОМАЛИЗУМАБ(КСОЛАР)

Препарат представляет собой гуманизированные моноклональные антитела, полученные на основе рекомбинантной ДНК, селективно связывающимся с иммуноглобулином (IgE).

Одна из гипотез механизма действия омализумаба у пациентов с ХИК заключается в снижении концентрации свободного IgE в крови, а затем и в коже. Максимальное снижение концентрации свободного IgE наблюдалось через 3 дня после подкожного (п/к) введения первой дозы препарата Ксолар.

значимый эффект в отношении индекса активности крапивницы (UAS), доли дней без ангионевротического отёка, недельного индекса нарушений сна.

Дозу препарата Ксолар и периодичность введения определяют на основании исходной концентрации IgE (МЕ/мл), измеренной до начала лечения, а также массы тела (кг). В зависимости от исходной концентрации IgE

Опыт длительного применения омализумаба в клинических исследованиях у пациентов с ХИК ограничен.

Заместитель главного врача по медицинской части,

врач-дерматовенеролог, косметолог Дьякова Е.И.