Интерлейкины. Применение в медицине.

ВВЕДЕНИЕ. Интерлейкины (IL) – сигнальные вещества, которые вырабатываются клетками иммунной системы и служат для регуляции активности других клеток. Поэтому их часто называют «гормонами иммунной системы». Интерлейкины - это цитокины, выделяемые преимущественно клетками системы иммунитета. Они нумеруются по порядку (IL-1,..., IL-23,...). Иными словами, интерлейкины синтезируются и секретируются Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами и NK-клетками, а также взаимодействующими с ними клетками. Среди интерлейкинов, IL-2 одним из первых стал применяться в медицине.

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ. Интерлейкин-1 существует в двух формах (IL-1α и IL-1β). Он синтезируется фагоцитирующими клетками иммунной системы (макрофагами и моноцитами) в виде предшественника (молекулярная масса 31 кДа), который в результате протеолитического расщепления превращается в зрелую форму (молекулярная масса 17,5 кДа).

Биологическая функция IL-1 заключается в стимуляции роста лимфоцитов, фибробластов, гематопоэтических клеток и тимоцитов. Обнаружены рецепторы IL-1 двух типов: рецепторы I типа находятся на поверхности Т-клеток и фибробластов, а рецепторы II типа – на В-лимфоцитах. Вероятный механизм действия IL-1 следующий: после того как макрофаг встретился с антигеном и осуществил его протеолитическое расщепление, он начинает секретировать IL-1, который стимулирует пролиферацию и размножение клеток иммунной системы. На следующей стадии развития иммунного ответа решающая роль принадлежит IL-2 – так называемому «фактору роста Т-клеток». IL-2 охарактеризован лучше других типов интерлейкинов. Он вырабатывается активированными Т-клетками и стимулирует деление и рост Т- и В-клеток. Активированные Т-клетки секретируют IL-2, а также рецепторы, которые находятся на поверхности клеток, таким образом процесс пролиферации Т-клеток может идти непрерывно. Другое действие IL-2 заключается в стимуляции клеток-киллеров (NK-клеток – отангл. natural killer) и моноцитов с помощью рецепторов IL-2 на поверхности этих клеток. В настоящее время уже получены рентгеноструктурные данные для IL-2 – гидрофильного гликопротеина, М _R 15,5 (133 аминокислотных остатка). В медицине IL-2 используют в терапии опухолей, в частности почечно-клеточного рака. IL-3 представляет собою гликопротеин, состоящий из 133 аминокислот. Он синтезируется активированными Т-лимфоцитами и действует на плюрипотентные стволовые клетки в костном мозге, стимулируя созревание лимфоцитов (нейтрофилов и макрофагов) и других клеток-предшественников иммунной системы. По этой причине IL-3 еще называют мульти-потентным колониестимулирующим фактором. Интерлейкин-4 (IL-4) – гликопротеин, М _R 20, который действует на В-клетки, активируя их дифференцировку с преимущественной продукцией IgG и IgE, а также способствует презентации антигенов моноцитами. Действие интерлейкина-6 (IL-6) аналогично эффекту IL-1 и IL-2, кроме того, он активирует экспрессию различных белков (так называемых белков острой фазы) в гематоцитах и, вероятно, задействован в развитии аутоиммунных заболеваний. Интерлейкин-10 (IL-10) является ингибитором синтеза других цитокинов. Ин- терлейкин-12 (IL-12) стимулирует синтез γ-интерферона Т-лимфоцитами и NK-клетками и, как предполагают, играет важную роль в осуществлении и регуляции иммунного ответа. Подавляющее большинство исследований, направленных на изучение возможности терапевтического применения рекомбинантных интерлейкинов, связано с терапией рака. Кроме того, интерлейкины могли бы применяться для заживления ран, активации иммунитета у больных СПИДом и супрессии иммунной системы при транс- плантации костного мозга и развитие многочисленных антагонистов интерлейкинов.

ПОЛУЧЕНИЕ ИНТЕРЛЕЙКИНОВ. Для осуществления биологической функции IL-2 и для медицинских целей неважно, гликозилирован белок или нет, поэтому рекомбинантный IL-2 получают из клеток Escherichia coli. В культурах со средней или повышенной плотностью клеток значительная часть экспрессированного белка оказывается в составе телец включения, которые сначала очищают методом гель-хроматографии, затем солюбилизируют в восстанавливающих условиях, а потом белок осаждают в окислительных условиях. Дальнейшую очистку проводят методом ВЭЖХ, осаждением и гель-фильтрацией. Активность определяют по включению Н³-меченого тимидина в IL-2-зависимые T-клетки мыши и развитию многочисленных антагонистов интерлейкинов.