Chimica farmaceutica e Tossicologica I

INTERFERONE

Famiglia composta da 24 specie proteiche differenti aventi un grado di omologia dell'80% ecodificate da almeno 15 geni. Caratteristiche:

• Contengono in media 165-166 aa con Peso Molecolare di 16-27 KDa. La differenza del pesomolecolare dipende dal fatto che essi hanno un differente contenuto di carboidrati e quindi è diversa la glicosilaizone
• Posseggono punti isoelettrici compresi tra 5,5 e 6,5
• Sono tutti O-glicosilati in quanto privi di sequenze Asparagina-amminoacido X- Ser/Thr necessarie alla N-glicosilazione
• Sono ricchi di Leucina e Acido Glutammico
• Presentano tutti conservate le 4 Cisteine che formano i due ponti disolfuro tra le posizioni 1-99 e 29-139, che stabilizzano la molecola

Sono raggruppabili in due sottogruppi e sulla base dell'omologia (circa 70% di aa comuni in ciascun gruppo). Esplicano tutti attività antivirale, antiproliferativa e in misura minore immunomodulatoria.

pathway

Questi modulatori

attivano tutti la JAK-STAT con stimolazione di ISRE. Il pathway è importante per avere la trasduzione del segnale dell'interferone quando questo interagisce con il suo recettore a livello della membrana, mentre l'ISRE sono specifiche sequenze nucleotidiche presenti nei promoter dei geni che indirettamente sono stimolati dall'interferoni.

La cascata di eventi che sta tra l'interazione dell'interferone con il suo recettore e ciò che avverrà all'interno del nucleo della cellula, a livello dei geni sensibili all'interferone stesso (JAK: Janus Kinase; STAT: proteine trasduttrici del segnale e attivatrici della trascrizione) (ISRE: Interferon-Stimulated Response Element).

Tutto questo processo porta alla biosintesi di diverse proteine che inibiscono:

• la trascrizione
• la traduzione
• l'attivazione post-traduzionali delle proteine virali

Le fasi di penetrazione, assemblaggio e maturazione del virus.

In particolare, tra le proteine

Il problema degli interfoni è quello di averli sufficientemente disponibili per l'uso terapeutico e questo è stato reso possibile grazie agli interferoni ricombinanti. Quest'ultimi sono disponibili dal 1982 e sono stati sviluppati dopo la clonazione del gene e attualmente in commercio vi sono due interferoni entrambi di 165 aa che differiscono per l'aa in posizione 23:

• a2aRoferon-A® - interferone (Lisina in posizione 23) disponibile in siringhe preriempite.
• Utilizzato per il trattamento della leucemia a cellule cappellute, per il sarcoma, per l'epatite C dove normalizza i livelli di ALT e migliora lo stato istologico del fegato portando a una diminuzione del carico virale.
• a2bIntron-A® - intereferone (Arginina in posizione 23) disponibile in polvere liofilizzata.
• Sono disponibili anche delle forme peghilate, cioè interferoni che hanno legato una catena molto lunga dove è polimerizzato il polienglicole. I derivati peghilati hanno

1. a2a^Pegasys® da interferone sempre in siringhe preriempite;
2. a2b^Pegintron® da interefrone ha le stesse indicazioni del Roferon, ma è indicato anche per il trattamento delle epatiti B.

Per tutte le forme farmaceutiche, cioè sia per la forma liofilizzata che in siringhe preriempite, si raccomanda la conservazione a 2-8 °C, evitando il congelamento, e l'utilizzo immediato dopo ricostituzione della soluzione.

Indicazioni terapeutiche: gli interferoni oltre ad avere azione antivirale, hanno anche azione antiproliferativa per questo hanno un'indicazione antineoplastica in alcuni linfomi e tumori solidi. In particolare, nella leucemia a cellule capellute si è avuto remissione della malattia nel 90% circa dei pazienti. Invece, come antivirale si usa per il trattamento dell'epatite B cronica e della epatite C (in questo caso in associazione con Ribavirina).

INTERFERONE

Prodotto da fibroblasti, macrofagi e cellule

epiteliali. È il prodotto di un singolo gene e presenta le seguenti caratteristiche: è una glicoproteina di 165 aa aventi il 30% di omologia con l'interferone- è glicosilata all'azoto della Asparagina 80- presenta un solo ponte disolfuro tra le Cys31 e Cys141.

I prodotti in commercio dell'interferone sono diversi, come il Betaseron® che NON è una glicoproteina, ma è presente solo la parte proteica ed è ottenuto con la tecnica del DNA ricombinante. È disponibile in fiale pre-riempite e in polvere liofilizzata. Differisce da quello umano per la Ser17 al posto della Cys17 in quanto questa semplice sostituzione isosterica impedisce la formazione di ponti disolfuro tra più molecole (dimeri e oligomeri) con perdita di attività.

L'Avonex® (polvere liofilizzata) e Rebif® (siringhe pre-riempite) sono entrambe a base di interferone-b1a prodotto da cellule di mammifero e identico al nativo.

Indicazioni

terapeutiche: Il Betaseron® utilizzato per il trattamento della sclerosi multiplarecidivante-remittente e per la sclerosi multipla secondaria progressiva in fase attiva. Avonex® usato nel trattamento di pazienti deambulanti con sclerosi multipla recidivante.

241Gioia Chiara Belloni• gINTERFERONEDefinito anche interferone di tipo II, si differenzia dai precedenti per una maggiore azioneimmunomodulante, soprattutto per l’attivazione dei macrofagi, ed ha una minore attività antivirale.È il prodotto di un singolo gene ed è una glicoproteina composta da 143 aa.

In vivo esiste come dimero le cui due subunità:

• Si differenziano per il grado di glicosilazione poiché in un caso è a livello dell’asparagina 97,- per la subunità di 20 KDa, e nell’altor caso è a livello dell’asparagina 25 e 97. Laglicosilaizone NON è essenziale per l’attività;
• Si dispongono in modo antiparallelo.

fortemente incrementata con le tecniche del DNA ricombinante. Infatti, da leucociti umani sono stati isolati due ricombinanti:

1. il plasmide 104 che codifica per l'interferone- b).
2. il Plasmide 101 (codificante per l'interferone-

Il plasmide 104 inserito nel DNA dell'E. coli induce la produzione di interferone identico a quello leucocitario umano. Il loro utilizzo comporta:

1. cambiamenti strutturali a livello dei lipidi della membrana cellulare
2. vengono alterate le varie catene metaboliche
3. inibizione della sintesi proteica
4. degradazione dell'RNA.

Tutte questi cambiamenti inibiscono comunque la fuoriuscita del virus dalla cellula.

L'interferone agisce solo a livello locale dove viene rilasciato in seguito ad infezione virale.

L'IFN-b è usato per via intranasale per prevenire l'infezione da rinovirus (raffreddore). Vengono usati contro la cheratite erpetica, l'herpes genitale, l'herpes zoster, la varicella zoster.

L'epatite B cronica e le influenze. Il maggior problema che si riscontrava nella loro preparazione era legato alla possibilità di averli puri e in quantità sufficiente. Le tecniche di DNA ricombinanti hanno permesso di risolvere il problema quantitativo, invece la tecnica di cromatografia di affinità dove vengono usati anticorpi murini ha risolto il problema della purezza del problema. Ad oggi l'interferone prodotto ha una purezza del 99%.

L'attività biologica specifica di queste molecole viene espressa dal numero di Unità Internazionali per mg di sostanze.

INDUTTORI DI INTERFERONI

Tra le varie ipotesi per una terapia antivirale vi è anche quella dell'uso di sostanze in grado di indurre il rilascio dell'interferone. Il Tilorone si è rivelato un buon induttore di interferone nel topo, ma non altrettanto nell'uomo anche se è comunque utilizzato in Russia e Pesi vicini e il suo utilizzo è stato

Approvato anche per trattare il virus dell'ebola. Il Tilorone è una molecola simmetrica e il suo meccanismo d'azione è connesso con il cambiamento delle proprietà chimico-fisiche del DNA.

La sua molecola planare si intercala con le spire della doppia elica producendo una modificazione del DNA. Il DNA modificato stimola la produzione dell'interferone.

Le due catene laterali basiche sono fondamentali per l'attività antivirale.

Oltre agli interferoni esistono anche altre molecole che sono in grado di stimolare il sistema immunitario del nostro organismo nei confronti del virus, come per esempio il Metisoprinolo - Viruxan® (Inosina pranobex, imunovir; inosiplex; isoprinosin).

Questo farmaco limita la replicazione virale interferendo a livello poliribosomiale; in vitro l'azione antivirale avviene a conc...