Спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці

Реферат: Спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці включає визначення генів-мішеней інтерферону альфа через аналіз всіх білок кодуючих генів на наявність в їх промоторах специфічної ділянки, з якою взаємодіє транскрипційний фактор, що передає інформацію від рецептора інтерферону на клітинній мембрані до геному і вмикає специфічні гени-відповіді на дію інтерферону, якими є рецептори NMDA і GABA, що задіяні в передачі нервового імпульсу, а на підставі визначених в роботі рецепторів визначають, які саме психотропні препарати можуть бути корисними для нейтралізації побічної дії інтерферону альфа. UA 113760 U (12) UA 113760 U UA 113760 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фармакології, медицини/біології і може бути використана для нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці, а більш конкретно до способу нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці. Інтерферон альфа (ІФНα) має противірусну та антипроліферативну активність та став незамінним засобом для лікування багатьох захворювань, таких як гепатит С, гемобластози, хронічний лейкоз і лімфома, меланома, розсіяний склероз і інших [1]. Терапія ІФНα у високих дозах супроводжується побічною дією препаратів, які викликають головний біль, фізичне нездужання, лихоманку, озноб, втому, біль у м'язах, нудоту, болі в спині та суглобах, зміни циркадних ритмів. Розлади психоемоційного стану такі як депресія, безсоння, тривожність і втрата пам'яті спостерігалися у 30-45 % пацієнтів [1]. У гризунів також проявлялася депресія, неспокій і когнітивні розлади після введення ІФНα. Крім цього підвищена продукція ІФНα в мозку людини супроводжує кілька нейродегенеративних захворювань, таких як синдром АйкардіГутієра (AGS), енцефаліт Крі та вроджену вірусну енцефалопатію. Спричинена старінням зміна у співвідношенні ΙΦΗα/ΙΦΗβ у судинному сплетінні мозку негативно впливає на когнітивні функції людини. Інтерферон альфа має велику кількість первинних мішеней, тобто тих генів, які мають в своїх промоторах сайти зв'язування для специфічних транскрипційних факторів. Гени, про які йдеться в цій пропозиції, були визначені вперше завдяки використанню розробленої в лабораторії біоінформатичної програми. В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача розробити такий спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці, який би надав змогу уникнути побічних реакцій, наприклад головного болю, фізичного нездужання, лихоманки, суїцидальних спроб тощо. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці, відповідно до корисної моделі, включає визначення генів-мішеней інтерферону альфа через аналіз всіх білок кодуючих генів на наявність в їх промоторах специфічної ділянки, з якою взаємодіє транскрипційний фактор, що передає інформацію від рецептора інтерферону на клітинній мембрані до геному і вмикає специфічні гени-відповіді на дію інтерферону, якими є рецептори NMDA і GABA, що задіяні в передачі нервового імпульсу, а на підставі визначених в роботі рецепторів визначають, які саме психотропні препарати можуть бути корисними для нейтралізації побічної дії інтерферону альфа. Поставлена задача вирішується запропонованим способом нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці шляхом визначення генів-мішеней ІФНα, які експресуються в мозку. Ці гени кодують субодиниці рецепторів, які забезпечують передачу нервових сигналів. Під впливом інтерферону альфа змінюється активність цих рецепторів, що спричиняє побічні ефекти. Оскільки були визначені гени, то на цій підставі можуть бути використані відомі психотропні препарати, які цілеспрямовано впливають на ці гени. Запропонований спосіб заснований на експериментальній перевірці впливу інтерферону альфа на експресію раніше біонформатично передбачених генів-мішеней інтерферону альфа в центральній нервовій системі. Експеримент проведений на шести самках мишей ліній CBL (3 контрольні і 3 дослідні тварини) віком 20-22 тижні, вагою 18-20 г. Рекомбінантний ІФНα2b 4 людини (Лаферон, Інтерфармбіотек, Україна) було введено інтракраніально в дозі 2×10 Од. на мишу. Операції декапітації та виділення мозку були виконані через 24 год. після введення ІФНα за використання ефірного наркозу у відповідності до вимог проведення гострого досліду. Комітет з етики Інституту молекулярної біології і генетики НАН України схвалив протокол дослідження. З кожного мозку було виокремлено шість функціональних ділянок - нюхову цибулину, середній мозок, гіпокамп, мозочок, міст і довгастий мозок, кору. Загальну РНК виділяли зі 100 мг свіжої тканини стандартним методом за використання ® TRIzol у реакцію зворотної транскрипції і ланцюгової полімеризації (ЗТ-кПЛР) проводили за рутинною методикою з SYBR Green І (Синтол, Росія) і використовували прилад Bio-Rad CFX96 Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad Laboratories Ltd., USA) для кількісної оцінки чисельності копій індивідуальних транскриптів. Результати ЗТ-кПЛР представлені як середнє значення ± стандартна похибка середнього значення (SЕМ)абсолютної і відносної кількості копій мРНК на 1 нг загальної РНК. За допомогою запропонованого способу оцінювали представленість мРНК, які кодуються генами нейронних синапсів, що їх було передбачено як потенційні гени-мішені для ІФНα. В кожному мозку було виокремлено шість функціональних ділянок: нюхові цибулини - нервові 1 UA 113760 U 5 10 структури переднього мозку хребетних; середній мозок - відділ, пов'язаний із зором, слухом, контролем моторики, сну/неспання, пробудження і регулюванням температури; гіпокамп частина лімбічної системи, що відповідає за консолідацію інформації з короткочасної пам'яті в довготривалу пам'ять і за орієнтацію у просторі; мозочок - відділ, який слугує для координації довільних рухів, контролює поставу і баланс; міст і довгастий мозок - частини стовбура мозку, які відповідають за основні життєво необхідні функції, такі як дихання, серцебиття і кров'яний тиск; кору головного мозку, відповідальну за пам'ять, увагу, сприйняття, формування думки, мову і свідомість. Представленість всіх мРНК і кожної з них різна в кожній з шести вибраних ділянок інтактного мозку (табл. 1). Максимальна представленість кожної мРНК у відповідній ділянці мозку позначена жирним шрифтом. Таблиця 1 мРНК Ділянка мозку Нюхові цибулини Середній мозок Гіпокамп Мозочок Рісk1 Grin3a 547000± 59000 489000± 55700 1280000± 110000 1430000± 123350 76700± 9350 220000± 32800 276000± 11800 170500± 28850 4050000± 12685±1690 7035±1310 26800±1520 12055±1420 588000 7150000± 6730±1980 978±210 16100±3170 13000±3830 803000 12900000± 17400±4200 3300±392 45200±9180 22800±2180 1240000 11630000± 4805±747 1825±545 38650±7165 15085±370 756000 299000± 21300 3710000± 81100 4820±203 4550±206 34600±4460 9190±1040 129000± 15200 9620000± 809000 6340±528 2950±647 16100±3170 16100±1590 Міст і 819000± довгастий 28100 мозок 661000± Кора 158000 15 Gabra1 Gabra2 Ifnas Еіf2аk2 Oas1a Майже всі мРНК, окрім мРНК Ifna, представлені на максимальному (Gabra1, Gabra2a, Eif2ak2 і Oas1) або близькому до максимального рівня (Рісk1 і Grin3A) в гіпокампі, а максимальна кількість мРНК Ifna знаходиться в нюховій цибулині (таблиця 1). В таблиці 2 наведено представленість мРНК у різних ділянках мозку після введення IFNA (копії мРНК на 1 нг загальної РНК ± стандартна похибка середнього значення). Максимальна представленість кожної мРНК у відповідній ділянці мозку позначена жирним шрифтом. 20 Таблиця 2 мРНК Ділянка Рісk1 Grin3a мозку Нюхові 1460000± 634000± цибулини 105300 246450 Середній 1515000± 1108500± 80750 151950 мозок 942500± 409000± Гіпокамп 56950 36800 1152000± 342500± Мозочок 83200850 35650 Міст і 1250000± 538000± довгастий 74850 57050 мозок 936000± 353000± Кора 43000 62750 Gabra1 11800000± 619000 25350000± 1967000 7355000± 820500 22100000± 3335000 Gabra2 Ifnas Еіf2аk2 Oas1a 42700±5730 822±88 65162±8453 34200±3485 23300±3620 668±118 121744±16980 104800±12498 39000±1621 1104±115 62523±5190 47650±1246 20550±3700 608±127 85347±8202 73950±4480 8600000± 16800±1368 722500 626±79 133847±10640 97750±10725 10200000± 23050±2800 461500 459±90 52772±6309 37500±5175 Введення ІФНα призводить до підвищення представленості більшості досліджуваних мРНК і до зміни співвідношення як між всіма мРНК, так і кожної з них у різних ділянках мозку. 2 UA 113760 U 5 Безумовне виключення із загальної тенденції становлять мРНК Ifna, оскільки їх чисельність значно зменшується в усіх ділянках мозку (табл. 3). В таблиці 3 наведена кратність змін у чисельності копій мРНК після введення IFNAy порівнянні з вихідним рівнем (М±SEM). Максимальна кратність змін для кожної мРНК урізних ділянках мозку позначена жирним шрифтом. Таблиця 3 мРНК Ділянка мозку Нюхові цибулини Середній мозок Гіпокамп Мозочок Міст і довгастий мозок Кора 10 15 20 25 Рісk1 Grin3a Gabra1 Gabra2 Ifnas Еіf2аk2 Oas1a 2,7±0,13 8,3±0,41 2,9±0,15 3,4±0,19 0,1±0,06 2,4±0,14 2,8±0,16 3,1±0,13 0,7±0,11 0,8±0,11 5,0±0,20 1,5±0,10 2,0±0,20 3,6±0,14 0,6±0,15 1,9±0,16 3,5±0,35 2,2±0,24 4,3±0,24 0,7±0,18 0,3±0,16 0,3±0,16 7,6±0,24 1,4±0,22 2,2±0,21 8,1±0,32 2,1±0,10 4,9±0,17 1,5±0,07 1,8±0,13 2,3±0,09 3,5±0,09 0,14±0,08 3,9±0,15 10,6±0,16 1,4±0,24 2,7±0,21 1,1±0,10 3,6±0,15 0,16±0,12 3,3±0,23 2,3±0,17 Наслідки зміни концентрації і перерозподілу мРНК після введення IFNA можна передбачити на підставі знання функціональних властивостей відповідних білків і функціональних активностей кожної з ділянок мозку. А саме, згідноз функціональною активністю субодиниць досліджених рецепторів очевидно, що підвищення експресії цих генів сприятиме пригніченому стану, депресії, порушенню когнітивних можливостей, що перегукується з тими клінічними проявами, які спостерігаються при лікуванні інтерфероном альфа. На підставі відомостей про ліки, які впливають на активність зазначених рецепторів та, застосовуючи спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці, можливо цілеспрямовано впливати на активність цих рецепторів і не зменшувати специфічну лікувальну дію інтерферону альфа. Визначений механізм побічної дії інтерферону альфа дозволив запропонувати спосіб її нейтралізації через застосування відомих психоемоційних препаратів, які діють на функціональну активність цих рецепторів і спрямувати їх дію на підвищення активності глутатергічних рецепторів. Джерела інформації: 1. Raison CL, Borisov AS, Woolwine BJ, Massung B, Vogt G, Miller AH. Interferon-alpha effects on diurnal hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity: relationship with proinflammatory cytokines and behavior. Моl Psychiatry. 2010; 15(5):535-47. doi: 10.1038/mp.2008.58. Epub 2008 Jun 3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб нейтралізації побічної дії інтерферону альфа при його застосуванні в клінічній практиці, який відрізняється тим, що включає визначення генів-мішеней інтерферону альфа через аналіз всіх білок кодуючих генів на наявність в їх промоторах специфічної ділянки, з якою взаємодіє транскрипційний фактор, що передає інформацію від рецептор інтерферону на клітинній мембрані до геному і вмикає специфічні гени-відповіді на дію інтерферону, якими є рецептори NMDA і GABA, що задіяні в передачі нервового імпульсу, а на підставі визначених в роботі рецепторів визначають, які саме психотропні препарати можуть бути корисними для нейтралізації побічної дії інтерферону альфа. Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3