Здоровье детей. Здоровье детей Ограничения к применению

Входит в состав препаратов

Входит в перечень (Распоряжение Правительства РФ № 2782-р от 30.12.2014):

ЖНВЛП

ОНЛС

АТХ:

L.03.A.B.05 Интерферон альфа-2b

Фармакодинамика:

Интерферон. Представляет собой высокоочищенный рекомбинантный с молекулярной массой 19 300 дальтон. Получен из клона Escherichia coli путем гибридизации плазмид бактерий с геном человеческих лейкоцитов, кодирующим синтез интерферона. В отличие от интерферона альфа-2а имеет в положении 23.

Оказывает противовирусное действие, которое обусловлено взаимодействием со специфическими мембранными рецепторами и индукцией синтеза РНК и, в конечном счете, белков. Последние, в свою очередь, препятствуют нормальной репродукции вируса или его высвобождению.

Обладает иммуномодулирующей активностью, которая связана с активацией фагоцитоза, стимуляцией образования антител и лимфокинов.

Оказывает антипролиферативное действие на опухолевые клетки.

Препарат увеличивает фагоцитарную активность макрофагов, потенцирует цитотоксическое действие лимфоцитов.

Фармакокинетика:

Проникает в системный кровоток через слизистую оболочку респираторного тракта, в организме подвергается распаду, частично выводится в неизменном виде, главным образом - через почки. Местное применение для терапии вирусных инфекций обеспечивает высокую концентрацию интерферона в очаге воспаления. Метаболизируется печенью, период полувыведения составляет 2-6 часов.

Показания:

Хронический гепатит B;

Волосатоклеточный лейкоз;

Почечноклеточная карцинома;

Кожная T -клеточная лимфома (грибовидный микоз и синдром Сезари);

В ирусный гепатит B;

В ирусный активный гепатит С;

Хронический миелолейкоз;

Саркома Капоши на фоне СПИД;

Злокачественная меланома;

- первичный (эссенциальный) и вторичный тромбоцитоз;

- переходная форма хронического гранулоцитарного лейкоза и миелофиброза;

- множественная миелома;

Р ак почки;

- ретикулосаркома;

- рассеянный склероз;

- профилактика и лечение гриппа и острой респираторной вирусной инфекции.

I.B15-B19.B16 Острый гепатит B

I.B15-B19.B18.1 Хронический вирусный гепатит В без дельта-агента

I.B15-B19.B18.2 Хронический вирусный гепатит С

I.B20-B24.B21.0 Болезнь, вызванная ВИЧ, с проявлениями саркомы Капоши

II.C43-C44.C43.9 Злокачественная меланома кожи неуточненная

II.C64-C68.C64 Злокачественное новообразование почки, кроме почечной лоханки

II.C81-C96.C84 Периферические и кожные Т-клеточные лимфомы

II.C81-C96.C84.0 Грибовидный микоз

II.C81-C96.C84.1 Болезнь Сезари

II.C81-C96.C91.4 Волосатоклеточный лейкоз (Лейкемический ретикулоэндотелиоз)

II.C81-C96.C92.1 Хронический миелоидный лейкоз

Противопоказания:

Д екомпенсированный цирроз печени;

П сихоз;

П овышенная чувствительность к интерферону альфа-2 b;

- тяжелые сердечно-сосудистые заболевания;

Т яжелая депрессия;

А лкогольная или наркотическая зависимость;

- аутоиммунные заболевания;

- острый инфаркт миокарда;

- выраженные нарушения системы кроветворения;

-эпилепсия и/или другие нарушения функций ЦНС;

-хронический гепатит у больных, получающих или незадолго до этого получавших терапию иммунодепрессантами (за исключением кратковременного предварительного лечения стероидами).

С осторожностью:

-заболевания печени;

З аболевания почек;

-нарушение костномозгового кроветворения;

-склонность к аутоиммунным заболеваниям;

-склонность к суицидальным попыткам.

Беременность и лактация:

Рекомендации FDA категории С. Сведений о безопасности нет. Не применять! Применение во время беременности возможно только в случае, когда потенциальная польза для матери превышает потенциальный вред для ребенка.

Во время применения препарата следует использовать методы контрацепции.

Сведений о проникновении в грудное молоко нет. Не применять во время кормления грудью.

Способ применения и дозы:

Вводят внутривенно или подкожно. Доза устанавливается индивидуально в зависимости от диагноза и индивидуальных показателей больного.

Подкожное введение в дозе 0,5-1 мкг/кг 1 раз в неделю в течение 6 месяцев. Дозу подбирают с учетом предполагаемой эффективности и безопасности. Если через 6 месяцев происходит элиминация РНК вируса из сыворотки, то лечение продолжают до одного года. Если во время лечения возникают нежелательные реакции, то дозу снижают в 2 раза. При сохранении нежелательных эффектов или их повторном возникновении после изменения дозы лечение прекращают. Снижать дозу также рекомендуют при уменьшении числа нейтрофилов менее 0,75×10 9 /л или количества тромбоцитов менее 50×10 9 /л. Терапию прекращают при снижении числа нейтрофилов менее 0,5×10 9 /л или тромбоцитов - менее 25×10 9 /л. При выраженном нарушении функций почек (клиренс менее 50 мл/мин) больные должны находиться под постоянным наблюдением. При необходимости недельную дозу препарата снижают. Изменение дозы с учетом возраста не требуется.

Приготовление раствора: порошкообразное содержимое флакона растворяют в 0,7 мл воды для инъекций, флакон осторожно встряхивают до полного растворения порошка. Готовый раствор следует осмотреть перед введением; в случае изменения цвета использовать его не следует. Для введения используют до 0,5 мл раствора, остатки утилизируют.

Для лечения гриппа и ОРВИ - аэрозоль для местного применения 100 000 ME, вводят 7 раз в день, через каждые 2 часа (суточная доза - до 20 000 ME) в первые два дня заболевания, затем 3 раза в день (суточная доза- до 10 000 ME) в течение пяти дней или до полного исчезновения симптомов заболевания.

Интерферонотерапия проводится на фоне традиционной симптоматической терапии, включающей применение нестероидных противовоспалительных препаратов ( , ) при повышении температуры выше 38,5 °С, антигистаминных препаратов (диазолин, супрастин, тавегил), противокашлевых средств (коделак), муколитических препаратов (микстура от кашля, ), общеукрепляющих средств (глюконат кальция, витамины).

Побочные эффекты:

Со стороны желудочно-кишечного тракта: уменьшение аппетита, рвота, запор, сухость во рту, слабо выраженные боли в животе, тошнота, диарея, нарушение вкусовых ощущений, уменьшение массы тела, небольшие изменения показателей функции печени.

Со стороны нервной системы: головокружение, нарушение сна, беспокойство, агрессивность, депрессия, невропатия, склонность к самоубийству, ухудшение умственной деятельности, нарушения памяти, нервозность, эйфория, парестезии, тремор, сонливость.

Со стороны кровеносной системы: артериальная гипотензия или гипертензия, нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, инфаркт миокарда, тромбоцитопения, тахикардия, аритмия, ишемическая болезнь сердца, лейкопения, гранулоцитопения.

Со стороны дыхательной системы: кашель, пневмония, боли в груди, небольшая одышка, отек легкого.

Со стороны кожных покровов: обратимая алопеция, зуд.

Прочие: антитела к природным или рекомбинантным интерферонам, мышечная скованность, гриппоподобные симптомы.

Передозировка:

Нет данных.

Взаимодействие:

Препарат ингибирует метаболизм теофиллина.

Особые указания:

В период применения препарата необходимо контролировать психический и неврологический статус пациента.

У пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы возможна аритмия. Если аритмия не уменьшается или усиливается, дозу следует уменьшить в 2 раза, либо прекратить лечение.

При выраженном угнетении костномозгового кроветворения необходимо регулярное исследование состава периферической крови.

Влияние на способность управления автотранспортом и другими техническими устройствами

Препарат в виде аэрозоля не влияет на способность к управлению транспортными средствами и обслуживанию движущихся механизмов.

Инструкции

Препарат синтезируется бактериальными клетками штамма Escherichia coli SG-20050/pIF16, в генетический аппарат которых встроен ген человеческого интерферона альфа-2b. Препарат представляет собой белок, который содержит 165 аминокислот, он идентичен по свойствам и характеристикам лейкоцитарному интерферону альфа-2b человека. Противовирусное действие проявляется во время репродукции вируса, происходит активное включение препарата в метаболические процессы клеток. Реагируя со специфическими рецепторами на поверхности клеток, препарат инициирует ряд внутриклеточных изменений, в том числе продукцию специфических ферментов (протеинкиназы и 2-5-аденилатсинтетазы) и цитокинов, действие которых замедляет синтез рибонуклеиновой кислоты вируса в клетке и вирусного белка. Повышает фагоцитарную активность макрофагов, усиливает специфическое цитотоксическое действие лимфоцитов на клетки-мишени. Изменяет функциональную активность иммунокомпетентных клеток, качественный и количественный состав декретируемых цитокинов, образование и секрецию внутриклеточных белков. Подавляет пролиферацию опухолевых клеток и образование некоторых онкогенов, что угнетает опухолевый рост.
Максимальная концентрация препарата при парентеральном введении достигается через 2 - 4 часа. Через 20 - 24 часа после введения препарат в плазме крови не определяется. Концентрация препарата в сыворотке крови на прямую зависит от кратности и дозы введения. Метаболизируется в печени, выводится, главным образом, через почки, частично в неизмененном виде.

Показания

Терапия и профилактика гриппа и острых респираторно-вирусных инфекций; экстренная профилактика клещевого энцефалита вместе с противоклещевым иммуноглобулином; атопические заболевания, аллергический риноконъюнктивит, бронхиальная астма при проведении специфической иммунотерапии.
Комплексное лечение у взрослых: острый вирусный гепатит В (среднетяжелые и тяжелые формы в начале желтушного периода до пятого дня желтухи (в поздние сроки препарат менее эффективен; при холестатическом течении заболевания и развивающейся печеночной коме препарат не эффективен); острый затяжной гепатит В и С, хронический активный гепатит В и С, хронический гепатит В с дельта агентом; волосатоклеточный лейкоз, рак почки IV стадии, злокачественные лимфомы кожи (первичный ретикулез, грибовидный микоз, ретикулосаркоматоз), базальноклеточный и плоскоклеточный рак кишки, саркома Капоши, сублейкемический миелоз, кератоакантома, гистиоцитоз из клеток Лангерганса, хронический миелолейкоз, эссенциальная тромбоцитемия; вирусные конъюнктивиты, кератиты, кератоконъюнктивиты, кератоувеиты, кератоиридоциклиты; урогенитальная хламидийная инфекция; лихорадочная и менингеальная форма клещевого энцефалита.
Комплексное лечение у детей от 1 года: респираторный папилломатоз гортани, начиная со следующего дня после удаления папиллом; острый лимфобластный лейкоз в периоде ремиссии после окончания индукционной химиотерапии (на 4-5 месяце ремиссии).

Способ применения интерферона альфа-2b человеческого рекомбинантного и дозы

Интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный вводится внутримышечно, подкожно, в очаг поражения, субконъюнктивально, принимается внутрь, используется местно. Способ применения, дозы, режим и длительность лечения устанавливаются индивидуально в зависимости от показаний, возраста, состояния пациента, переносимости препарата.
Во время лечения общие клинические анализы крови необходимо проводить каждые 2 недели, биохимические - каждые 4 недели. При снижении абсолютного числа нейтрофилов менее 0,50 Х 10^9/л, а числа тромбоцитов менее 25 Х 10^9/л, терапию следует отменить. При снижении абсолютного числа нейтрофилов менее 0,75 Х 10^9/л, а числа тромбоцитов менее 50 Х 10^9 /л рекомендуется временно снизить дозу препарата в 2 раза и повторить анализ через 1 - 2 недели; при сохранении изменений терапию рекомендовано отменить.
За пациентом следует установить тщательное наблюдение при появлении признаков нарушения функционального состояния печени. Использование препарата следует прекратить при прогрессировании симптомов.
При развитии реакций повышенной чувствительности (ангионевротический отек, крапивница, анафилаксия, бронхоспазм) препарат отменяют и немедленно назначают соответствующее медикаментозное лечение.
Необходимо тщательно контролировать функциональное состояние почек при наличии легкого и умеренного нарушения функции почек.
При длительном использовании препарата возможно развитие пневмоний и пневмонитов. Купированию легочных синдромов способствуют своевременная отмена препарата и назначение глюкокортикостероидов.
При появлении изменений со стороны центральной нервной системы или/и психики, включая депрессию, необходимо наблюдение психиатра во время лечения и в течение полугода после его окончания. После прекращения лечения данные расстройства обычно быстро обратимы, но иногда для их полного обратного развития необходимо до 3 недель. Рекомендуется обеспечить консультацию психиатра и прекратить терапию препаратом, если появляются агрессивное поведение, направленное на других людей, или суицидальные мысли, симптомы расстройства психики ухудшаются или не регрессируют. Суицидальные мысли и попытки чаще отмечаются у пациентов детского и подросткового возраста, чем у взрослых. Если лечение с применением препарата признано необходимым у взрослых больных с серьезными нарушениями психики (включая в анамнезе), то его следует начинать, только если проводится лечение психического нарушения и соответствующий индивидуальный скрининг. Применение препарата у пациентов до 18 лет с серьезными нарушениями психики (включая в анамнезе) противопоказано.
У больных с патологией щитовидной железы до начала терапии необходимо определить уровень тиреотропного гормона, в дальнейшем контролировать его содержание следует не реже 1 раза в 6 месяцев, а также при появлении признаков нарушения функции щитовидной железы. Применение препарата у таких пациентов следует проводить под контролем эндокринолога. При появлении нарушений функции щитовидной железы или ухудшения течения имеющихся заболеваний, которые не поддаются лечению, необходимо отменить препарат.
При продолжительном использовании препарата возможны нарушения со стороны органа зрения. Рекомендуется провести офтальмологическое обследование до начала лечения. При любых жалобах со стороны органа зрения необходима немедленная консультация офтальмолога. Больным с заболеваниями, при которых могут происходить изменения в сетчатке (артериальная гипертензия, сахарный диабет и другие), необходимо проходить офтальмологический осмотр не реже 1 раза в полгода. При усугублении или появлении зрительных расстройств необходимо рассмотреть вопрос об отмене терапии.
Больным с прогрессирующими онкологическими заболеваниями или/и патологией сердечно-сосудистой системы необходимо тщательное наблюдение и контроль электрокардиограммы. При появлении артериальной гипотензии следует обеспечить соответствующее лечение и адекватную гидратацию.
У пациентов пожилого возраста, которые получают препарат в высоких дозах, возможны кома, нарушения сознания, энцефалопатии, судороги. При развитии этих нарушений и неэффективности снижения дозы, терапию отменяют.
При продолжительном использовании препарата у некоторых пациентов могут появляться антитела к интерферону. Обычно титры антител невысоки, их появление не снижает эффективность лечения.
У пациентов после трансплантации медикаментозная иммуносупрессия может быть менее эффективной, так как интерферон стимулирует иммунную систему.
С осторожностью назначают больным с предрасположенностью к аутоиммунным заболеваниям. При развитии симптомов аутоиммунного заболевания необходимо провести тщательное обследование и оценить возможность продолжения лечения интерфероном. Иногда лечение препаратом связано с обострением или возникновением псориаза, саркоидоза.
Во время лечения следует соблюдать осторожность при занятии потенциально опасными видами деятельности, где необходимы повышенное внимание и быстрота психомоторных реакций, (включая управление автотранспортом) а при развитии усталости, сонливости, дезориентации или прочих побочных реакций необходимо отказаться от такой деятельности.

Противопоказания к применению

Гиперчувствительность, тяжелые заболевания сердечно-сосудистой системы (недавно перенесенный инфаркт миокарда, сердечная недостаточность в стадии декомпенсации, выраженные нарушения сердечного ритма), тяжелые аллергические заболевания, тяжелая печеночная или/ почечная недостаточность, аутоиммунный гепатит, хронический гепатит с декомпенсированным циррозом печени, психические заболевания и расстройства у детей и подростков, эпилепсия и прочие нарушения функции центральной нервной системы, аутоиммунные заболевания в анамнезе, использование иммунодепрессантов после трансплантации, патология щитовидной железы, которая не поддается контролю общепринятыми терапевтическими методами; беременность, период грудного вскармливания, использование у мужчин, партнерши которых беременны.

Ограничения к применению

Выраженная миелосупрессия, печеночная и/или почечная недостаточность, заболевания щитовидной железы, псориаз, саркоидоз, хронические обструктивные болезни легких, сахарный диабет, склонность к кетоацидозу, нарушения свертываемости крови, психические нарушения, в особенности выражающиеся депрессией, суицидальными мыслями и попытками в анамнезе.

Применение при беременности и кормлении грудью

Использование препарата противопоказано при беременности и кормлении грудью.

Побочные действия интерферона альфа-2b человеческого рекомбинантного

Сердечно-сосудистая система и кровь: преходящая обратимая кардиомиопатия, аритмии, артериальная гипотензия, инфаркт миокарда, лейкопения, лимфопения, тромбоцитопения, анемия.
Пищеварительная система: сухость во рту, боли в животе, тошнота, диспепсия, снижение массы тела, нарушения аппетита, диарея, рвота, панкреатит, гепатотоксичность, повышение активности аланинаминотрансферазы, щелочной фосфатазы.
Нервная система и органы чувств: раздражительность, депрессия, нервозность, астения, беспокойство, бессонница, нарушение способности к концентрации внимания, агрессивность, суицидальные мысли, нейропатии, психоз, нарушение слуха, отек конъюнктивы нижнего свода, гиперемия и единичные фолликулы слизистой оболочки глаза, очаговые изменения глазного дна, снижение остроты зрения, неврит зрительного нерва, кровоизлияния в сетчатку, тромбоз артерий и вен сетчатки, отек диска зрительного нерва.
Кожные покровы: повышенное потоотделение, сыпь, зуд, выпадение волос, местная воспалительная реакция.
Эндокринная система: изменения со стороны щитовидной железы, сахарный диабет.
Костно-мышечная система: рабдомиолиз, боль в спине, судороги в ногах, миозит, миалгии.
Дыхательная система: фарингит, диспноэ, кашель, пневмония.
Мочевыделительная система: почечная недостаточность, повышение концентрации креатинина, мочевины.
Иммунная система: аутоиммунная патология (ревматоидный артрит, васкулит, волчаночноподобный синдром), саркоидоз, анафилаксия, ангионевротический аллергический отек, отек лица.
Прочие: гриппоподобный синдром (повышение температуры, озноб, астения, утомляемость, усталость, артралгии, миалгии, головные боли).

Взаимодействие интерферона альфа-2b человеческого рекомбинантного с другими веществами

Препарат снижает клиренс и в 2 раза увеличивает концентрацию аминофиллина в плазме.
При совместном использовании с амфотерицином B возрастает риск развития поражения почек, гипотензии, бронхоспазма; с бусульфаном - веноокклюзионной болезни печени; с дакарбазином - гепатотоксичности; с зидовудином - нейтропении.
Препарат усиливает токсичность доксорубицина.
При совместном использовании с левотироксином натрия изменяет эффект, может потребоваться коррекция дозы.
При совместном использовании с пэгаспаргазой взаимно возрастает риск развития побочных эффектов.
Препарат может снижать активность изоферментов цитохрома Р-450 и, тем самым, влиять на метаболизм фенитоина, циметидина, курантила, диазепама, варфарина, теофиллина, пропранолола, некоторых цитостатиков.
Может усилить миелотоксическое, нейротоксическое, кардиотоксическое действие препаратов, которые назначались ранее или совместно.
Избегать одновременного использования с препаратами, которые угнетают центральную нервную систему, иммуносупрессивными средствами (включая глюкокортикостероиды).
Не рекомендуется употребление алкоголя во время терапии.
При совместном использовании гидроксимочевиной может повышаться частота развития кожного васкулита.
При совместном использовании с теофиллином необходимо контролировать концентрацию теофиллина в плазме крови и при необходимости корректировать режим дозирования.

Передозировка

При передозировке препаратом усиливаются побочные эффекты. Необходима отмена препарата, проведение симптоматического и поддерживающего лечения.

Торговые названия препаратов с действующим веществом интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный

Комбинированные препараты:
Интерферон альфа-2b человеческий рекомбинантный + Дифенгидрамин: Офтальмоферон®.

В этом разделе представлены инструкции по применению интерферонов альфа 2b и альфа 2a первого поколения, которые еще называют линейными, простыми или короткоживущими. Единственное преимущество этих прераратов - это сравнительно низкая цена.

В далеком 1943 году В. и Дж. Хейле открыли так называемый феномен интерферирования. Первоначальное представление об интерфероне было таким: фактор, препятствующий размножению вирусов. В 1957 году английский ученый Алик Айзакс и швейцарский исследователь Джин Линденман выделили этот фактор, четко описали его и назвали интерфероном.

Интерферон (ИФН) - это белковая молекула, которая вырабатывается в организме человека. В генетическом аппарате человека закодирован «рецепт» ее синтеза (ген интерферона). Интерферон - это один из цитокинов, сигнальных молекул, играющих важную роль в работе иммунной системы.

За прошедшие со времени открытия ИФН полвека были изучены десятки свойств этого белка. С медицинской точки зрения главными являются противовирусная и противоопухолевая функции.

В организме человека вырабатывается около 20 видов - целое семейство - интерферонов. ИФН подразделяют на два типа: I и II.

ИФН I типа - альфа, бета, омега, тета - продуцируются и секретируются большинством клеток организма в ответ на действие вирусов и некоторых других агентов. К ИФН II типа относится интерферон гамма, который продуцируется клетками иммунной системы в ответ на действие чужеродных агентов.

Вначале препараты интерферона получали только из клеток донорской крови; они так и назывались: лейкоцитарные интерфероны. В 1980 году началась эпоха рекомбинантных, или генно-инженерных, интерферонов. Производство рекомбинантных препаратов стало значительно дешевле, чем получение аналогичных препаратов из донорской крови человека или другого биологического сырья; при их производстве не используется донорская кровь, которая может служить источником инфекции. Рекомбинантные препараты не содержат посторонних примесей и поэтому оказывают меньше побочных эффектов. Их лечебный потенциал выше, чем уаналогичных природных препаратов.

Для лечения вирусных заболеваний, в частности гепатита C , используется преимущественно интерферон альфа (ИФН-α ). Различают «простые» («короткоживущие») интерфероны альфа 2b и альфа 2a и пегилированные (пегинтерферон альфа-2a и пегинтерферон альфа-2b). «Простые» интерфероны в ЕС и США практически не применяются, однако у нас, в силу их сравнительной дешевизны, используются довольно часто. В терапии гепатита С применяются обе формы «коротких» ИФН-α : интерферон альфа-2a и интерферон альфа-2b (различающиеся одной аминокислотой). Инъекции простыми интерферонами делаются обычно через день (пегинтерферонами - раз в неделю). Эффективность лечения короткоживущими ИФН при вводе их через день ниже, чем пегинтерферонами. Некоторые специалисты рекомендуют ежедневные инъекции «простых» ИФН, так как при этом эффективность ПВТ при этом несколько выше.

Ассортимент «коротких» ИФН довольно широк. Они выпускаются разными производителями под разными названиями: Роферон-А, Интрон А, Лаферон,Реаферон-ЕС,Реальдирон, Эберон,Интераль,Альтевир,Альфарона и другими.
Наиболее исследованными (соответственно, - дорогими), являются Роферон-А и Интрон-А. Эффективность лечения данными ИФН в комбинации с рибавирином, в зависимости от генотипа вируса и других факторов, составляет от 30% до 60%. Список основных торговых марок производителей простых интерферонов и их описание приведены в таблице.

Все интерфероны должны храниться в охлажденном состоянии (от +2 до +8 градусов Цельсия). Их нельзя нагревать или замораживать. Не встряхивайте и не подвергайте препарат действию прямых солнечных лучей. Перевозить препараты необходимо в специальных контейнерах.

Изобретение относится к генной инженерии, биотехнологии, медицине, фармакологии. Новая рекомбинантная мультикопийная плазмидная ДНК pSX50, кодирующая синтез лейкоцитарного альфа-2b интерферона человека, экспрессия которого находится под контролем лактозного и триптофанового промоторов и терминатора транскрипции. В результате трансформации клеток реципиентного штамма Е. coli BL21 рекомбинантной плазмидной ДНК pSX50 получен штамм Е. coli SX50 - продуцент рекомбинантного лейкоцитарного альфа-2b интерферона человека с продуктивностью до 0.9-1.0 г альфа-2b интерферона с 1 л культуральной среды. Способ получения рекомбинантного альфа-2b интерферона основан на использовании созданного рекомбинантного штамма Е. coli SX50 и предусматривающий его глубинное культивирование на питательной среде с пониженным содержанием триптофана при непрерывном добавлении питательных субстратов в процессе биосинтеза, механическое разрушение клеток микроорганизма при высоком давлении, растворение агрегированного белка в концентрированном растворе гуанидин гидрохлорида с последующей ренатурацией интерферона в физиологических буферных растворах в присутствии хаотропных агентов и его очисткой с использованием трехстадийной хроматографической очистки интерферона на смолах типа Chelating Sepharose Fast Flow иммобилизованной ионами Cu +2 , ионообменной хроматографии на ионообменных смолах типа СМ Sephsrose Fast Flow и гель фильтрационной хроматографии на смолах типа Superdex 75. Способ позволяет получать субстанцию интерферона более 99% чистоты по данным электрофореза в редуцирующих и нередуцирующих условиях при окрашивании гелей серебром и более 98% по данным RF HPLC и не содержащую пирогенов (LAL-тест) в количествах не менее 400-800 мг с 1 л культуральной среды. 3 н. и 3 з.п ф-лы, 6 ил.

Рисунки к патенту РФ 2242516

Изобретение относится к генно-инженерным лекарственным препаратам, получаемым биотехнологическим путем, а именно к способам промышленного получения рекомбинантного лейкоцитарного интерферона альфа-2b человека медицинского назначения (далее интерферон), а также к рекомбинантньм штаммам продуцентам Escherichia coli (E.coli) и плазмидным ДНК, кодирующим синтез интерферона.

Интерфероны представляют собой белковые молекулы с молекулярной массой от 15000 до 21000 дальтон, продуцируемые и секретируемые клетками в ответ на вирусную инфекцию или другие возбудители. Выделяют три основные группы интерферонов: альфа, бета и гамма. Сами по себе эти группы не являются однородными и могут содержать несколько различных молекулярных разновидностей интерферона. Так, выделено более 14 генетических разновидностей интерферона альфа, которые представляют интерес и находят широкое применение в медицине в качестве противовирусных, антипролиферативных и иммуномодулирующих средств.

Известны способы получения лейкоцитарного интерферона человека из лейкоцитов донорской крови человека, индуцированных вирусами и другими индукторами (SU1713591, RU 2066188 , RU 2080873).

Основным недостатком этих способов получения интерферонов являются вероятность контаминации конечного продукта вирусами человека, такими как вирус гепатитов В и С, вируса иммунодефицита и др.

В настоящее время более перспективным признан способ получения интерферона микробиологическим синтезом, который обеспечивает возможность получения целевого продукта со значительно более высоким выходом из сравнительно недорогого исходного сырья. Используемые при этом подходы позволяют создать оптимальные для бактериальной экспрессии варианты структурного гена, а также регуляторных элементов, контролирующих его экспрессию.

В качестве исходных микроорганизмов используют различные конструкции штаммов Pichia pastoris, Pseudomonas putida и Escherichia coli.

Недостатком использования P. pastoris в качестве продуцента интерферона (J.N. Garcia, J.A. Aguiar et. al. //High level expression of human IFN-2b in Pichia pastoris.//Biotecnologia Aplicada, 12(3),152-155, 1995), является крайне сложные условия ферментации этого типа дрожжей, необходимость строго поддерживать концентрацию индуктора, в частности метанола, в процессе биосинтеза. Недостатком использования штаммов Ps. putida (SU1364343, SU1640996, SU1591484, RU1616143, RU2142508) является сложность процесса ферментации при низком уровне экспрессии (10 мг интерферона на 1 л культуральной среды). Более продуктивным является использование штаммов Escherichia coli (Semin. Oncol.,1997, Iun; 24 (3 Suppl. 9):S9-41-S9-51).

Известно большое количество плазмид и созданных на их основе штаммов Е. coli, экспрессирующих интерферон: штаммы Е. coli ATCC 31633 и 31644 с плазмидами Z-pBR322 (Psti) HclF-11-206 или Z-pBR 322(Pstl)/HclN SN 35-AHL6 (SU 1764515), штамм Е. coli pINF- AP2 (SU 1312961), штамм Е. coli pINF- F-Pa (AU 1312962), штамм E.Coli SG 20050 с плазмидой p280/21FN (Кравченко В.В. и др. Биоорганическая химия, 1987, т.13, №9, с.1186-1193), штамм E.Coli SG 20050 с плазмидой pINF14 (SU 1703691), штамм E.coli SG 20050 с плазмидой pINF16 ( RU 2054041) и др. Недостатком технологий, основанных на использовании этих штаммов, является их нестабильность, а также недостаточный уровень экспрессии интерферона.

Наряду с особенностями используемых штаммов эффективность процесса во многом зависит от используемой технологии выделения и очистки интерферона.

Известен способ получения интерферона, включающий в себя культивирование клеток Ps. putida, разрушение биомассы, обработку полиэтиленимином, фракционирование сернокислым аммонием, гидрофобную хроматографию на фенилсилохроме С-80, рН-фракционирование лизата, его концентрирование и диафильтрацию, ионообменную хроматографию на целлюлозе DE-52, элюирование в градиенте рН, ионообменную хроматографию полученного элюента на целлюлозе СМ-52, концентрирование пропусканием через кассету фильтров и гель-фильтрацию на Сефадексе G-100 (SU 1640996). Недостатком этого способа кроме сложной многостадийной ферментации является многостадийность при получении конечного продукта.

Известен также способ получения интерферона, включающий в себя культивирование штамма E.coli SG 20050/pIF16, в LB-бульоне в колбах в термостатированном шейкере, центрифугирование биомассы, ее промывку буферным раствором и обработку ультразвуком для разрушения клеток. Полученный лизат центрифугируют, промывают 3М раствором мочевины в буфере, растворяют в растворе гуанидин хлорида в буфере, обрабатывают ультразвуком, центрифугируют, проводят окислительный сульфитолиз, диализ против 8 М мочевины, ренатурацию и окончательную двухстадийную хроматографию на СМ-52 целлюлозе и сефадексе G-50 ( RU 2054041). Недостатками этого способа является его относительно невысокая производительность основных этапов процесса выделения и очистки. В особенности это относится к ультразвуковой обработке продукта, диализу и окислительному сульфитолизу, что приводит к нестабильности выхода интерферона, а также к невозможности использования этого метода для промышленного производства интерферона.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) может быть указан способ получения лейкоцитарного интерферона человека, заключающийся в культивировании рекомбинантного штамма E.coli, замораживании полученной биомассы при температуре не выше -70°С, размораживании, разрушении клеток микроорганизма лизоцимом, удалении ДНК и РНК введением в лизат ДНК-азы и очисткой выделенной нерастворимой формы интерферона отмывкой буферным раствором с детергентами, растворении осадка интерферона в растворе гуанидин гидрохлорида, ренатурации и одностадийной очистке ионообменной хроматографией. В качестве продуцента используют штамм E.coli SS5, полученный с помощью рекомбинантной плазмиды pSS5, содержащей три промотора: P lac , P t7 и P trp , и ген альфа -интерферона с введенными нуклеотидными заменами.

Экспрессия интерферона штаммом E.coli SS5, содержащим эту плазмиду, контролируется тремя промоторами: P lac , P t7 и P trp . Уровень экспрессии интерферона составляет около 800 мг на 1 л клеточной суспензии (RU 2165455).

Недостатком способа является низкая технологичность использования ферментативного разрушения клеток, ДНК и РНК микроорганизма и одностадийная хроматографическая очистка интерферона. Это обуславливает нестабильность процесса выделения интерферона, приводит к снижению его качества и ограничивает возможность использования приведенной схемы для промышленного производства интерферона. Недостатками данной плазмиды и штамма на ее основе являются использование в плазмиде сильного нерегулируемого промотора фага Т7 в штамме Е. coli BL21 (DE3), в котором ген Т7 РНК полимеразы находится под промотором lac оперона и который всегда "течет". Следовательно, в клетке непрерывно происходит синтез интерферона, что приводит к диссоциации плазмиды и снижению жизнеспособности клеток штамма, и в результате - снижение выхода интерферона.

Задачей данного изобретения является конструирование рекомбинантого промышленного штамма продуцента Е. coli с помощью новой рекомбинантной плазмидной ДНК, обладающего высоким уровнем биосинтеза интерферона, и разработка эффективной промышленной технологии получения субстанции интерферона медицинского назначения, соответствующей по качеству "European Pharmacopoeia " для субстанции интерферона альфа-2b.

Указанная задача решалась созданием рекомбинантной плазмидной ДНК pSX50 и штамма Escherichia coli SX50, депонированный во Всероссийской коллекции промышленных штаммов ФГУП ГосНИИ генетики, номер ВКПМ В-8550,

а также способом получения рекомбинантного альфа-2b интерферона, основанным на использовании рекомбинантного штамма Е. coli SX50 и предусматривающим его глубинное культивирование на питательной среде с пониженным содержанием триптофана при непрерывном добавлении питательных субстратов в процессе биосинтеза, механическое разрушение клеток микроорганизма при высоком давлении, растворение агрегированного белка в концентрированном растворе гуанидин гидрохлорида с последующей ренатурацией интерферона в физиологических буферных растворах в присутствии хаотропных агентов и трехстадийной хроматографической очисткой интерферона на смолах типа Chelating Sepharose Fast Flow, иммобилизованной ионами Сu +2 , ионообменной хроматографии на ионообменных смолах типа CM Sepharose Fast Flow и гель фильтрационной хроматографии на смолах типа Superdex 75.

Согласно изобретению предлагается новая рекомбинантная мультикопийная плазмидная ДНК pSX50, кодирующая синтез лейкоцитарного альфа-2b интерферона человека, экспрессия которого находится под контролем лактозного и триптофанового промоторов и терминатора транскрипции. Плазмида pSX50 имеет 3218 пар оснований (п.о.) и характеризуется наличием следующих фрагментов:

Последовательность с 1 нуклеотида по 176 нуклеотид (н.) включает фрагмент ДНК размером 176 п.о., содержащий триптофановый промотор (P trp);

Последовательность с 177 н. по 194 н. включает синтетический фрагмент ДНК размером 18 п.о., содержащий последовательность Шайн Дельгарно, ответственный за инициацию трансляции;

Последовательность с 195 н. по 695 н. включает фрагмент ДНК размером 501 п.о., содержащий последовательность гена интерферона со следующими нуклеотидными заменами: в положении 37 замена А на С, в положении 39 замена G на Т, в положении 40 замена А на С, в положении 42 замена G на Т, в положении 67 замена А на С, в положении 69 замена G на Т, в положении 70 замена А на С, в положении 72 замена А на Т, в положении 96 замена G на А, в положении 100 замена А на С, в положении 102 замена А на Т, в положении 114 замена А на С, в положении 120 замена С на G, в положении 126 замена G на А, в положении 129 замена G на А, в положении 330 замена С на G, в положении 339 замена G на А, в положении 342 замена G на А, в положении 487 замена А на С, в положении 489 замена А на Т, в положении 495 замена G на А;

Последовательность с 696 н. по 713 н. включает синтетический фрагмент ДНК размером 18 п.о., содержащий синтетический полилинкер;

Последовательность с 714 н. по 1138 н. включает фрагмент ДНК плазмиды рКК223-3 с 4129 н. по 4553 н. размером 425 п.о., содержащий последовательность строгого терминатора транскрипции rrnBT 1 T 2 ;

Последовательность с 1139 н. по 1229 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC19 с 2487 н. по 2577 н. размером 91 п.о., содержащий промотор гена -лактомазы (ген устойчивости к ампициллину - Аmр R);

Последовательность с 1230 н. по 2045 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC4K с 720 н. по 1535 н. размером 816 п.о., содержащий структурную область гена kan;

Последовательность с 2046 н. по 3218 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC19 с 1625 по 453 н. размером 1173 п.н., содержащий последовательность, ответственную за репликацию плазмиды (ori) и lac промотора (P lac).

На фиг.1-5 изображены схемы конструирования и физическая карта плазмиды рSХ50.

На фиг.6 представлена установленная для плазмиды pSX50 полная последовательность нуклеотидов.

Штамм Escherichia coli SX50 получен трансформацией клеток Escherichia coli BL21 плазмидой pSX50 с использованием традиционной генно-инженерной технологии. Штамм E.Coli SX50 характеризуется следующими признаками.

Культурально-морфологические признаки

Клетки мелкие, прямые, утолщенной палочковидной формы, грамотрицательные, неспороносные. Клетки хорошо растут на простых питательных средах. При росте на агаре "Дифко" образуются круглые, гладкие, выпуклые, мутные, блестящие, серые колонии, с ровными краями. При росте в жидких средах (в минимальной среде с глюкозой или в LB-бульоне) образуют интенсивную ровную муть.

Физико-биологические признаки

Аэроб. Температурный диапазон роста 4-42°С при оптимуме рН 6,5-7,5.

В качестве источника азота используют как минеральные соли в аммонийной и нитратной формах, так и органические соединения в виде аминокислот, пептона, триптона, дрожжевого экстракта и т.д.

В качестве источника углерода используют аминокислоты, глицерин, углеводы. Устойчивость к антибиотикам. Клетки проявляют устойчивость к канамицину (до 100 мкг/мл).

Штамм Escherichia coli 8Х50 - продуцент интерферона.

Способ, условия и состав среды для хранения штамма

В L-arape с добавлением канамицина до концентрации 20 мкг/мл под маслом, в L-бульоне, содержащем 15% глицерина и соответствующими антибиотиками в ампулах при температуре минус 70°С, в лиофилизированном состоянии в ампулах при температуре плюс 4°С.

Штамм Escherichia coli SX50 идентифицирован по Определителю Берги (1974) как штамм вида Escherichia coli.

Способ промышленного получения альфа-2b интерферона

Особенностью заявляемого способа является разработка технологии, позволяющая выделять интерферон из нерастворимой формы, накапливающейся в течение ферментации, что позволяет существенно упростить технологическую схему процесса выделения и повысить выход целевого продукта.

Способ заключается в культивировании штамма Escherichia coli SХ50 в питательной среде, с постоянным добавлением питательных субстратов, предпочтительно глюкозы и дрожжевого экстракта, в процессе биосинтеза, предпочтительно с пониженным содержанием триптофана, механическом разрушении клеток микроорганизма при высоком давлении 700-900 bar, растворении интерферона в буферном растворе гуанидин гидрохлорида, ренатурации интерферона в физиологических буферных растворах в присутствии хаотропных агентов, с последующей трехстадийной хроматографической очистке интерферона на смолах типа Chelating Sepharose Fast Flow, иммобилизованных ионами Сu +2 , ионообменную хроматографию на ионообменных смолах типа CM Sepharose Fast Flow и гель фильтрационную хроматографию на смолах типа Superdex 75.

Оптимальными условиями проведения отдельных стадий получения интерферона являются следующие:

Ферментацию проводят при непрерывном добавлении субстратов в течение всего процесса, что обуславливает высокий уровень экспрессии интерферона;

Разрушение клеток осуществляют в дезинтеграторе типа Гаулин при давлении 900 bar;

Удаление растворимых клеточных компонентов (ДНК, РНК, белков, липополисахаридов и т.д.) производят промыванием нерастворимой формы интерферона буферными растворами, содержащими детергенты (Тритон XI00, мочевина и т.д.);

Образовавшийся осадок, содержащий интерферон, растворяют в буферном растворе 6 М гуанидина гидрохлорида;

Ренатурацию интерферона проводят в физиологическом буферном растворе, содержащем хаотропные агенты;

Трехстадийную хроматографическую очистку интерферона проводят на Chelating Sepharose Fast Flow, иммобилизованной ионами Сu +2 , на катионообменной смоле СМ Sepharose Fast Flow и гель фильтрационную хроматографию на смоле типа Superdex 75;

После каждой хроматографической очистки проводят стерилизующую фильтрацию через апирогенные фильтры с размерами пор 0.22 мкм.

Выход интерферона в результате применения описанного способа составляет примерно 400-800 мг интерферона с 1 л культуральной среды. Качество получаемого продукта соответствует нормам и требованиям "European Pharmacopoeia" для субстанции альфа-2b интерферона.

Существенными отличиями заявляемого способа от прототипа являются:

Использование конструкции штамма, с более высокой производительностью, что позволяет получать при биосинтезе большее количество интерферона с 1 л культуральной среды;

Использование эффективного механического разрушения клеточной биомассы, что позволяет получать более чистый экстракт нерастворимой формы интерферона за более короткое время, с меньшими потерями;

Использование физиологических буферных растворов при ренатурации в присутствии хаотропных агентов позволяет повысить выход корректно ренатурированной формы интерферона;

Трехстадийная хроматографическая очистка интерферона позволяет получать субстанцию интерферона более 99% чистоты по данным электрофореза в редуцирующих и нередуцирующих условиях при окрашивании гелей серебром и более 98% по данным RF HPLC и практически не содержащую пирогенов (LAL-тест).

Сущность и преимущества заявляемой группы изобретений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Конструирование рекомбинантной плазмиды рSХ50

Способ конструирования плазмиды pSX50 включает следующие этапы:

Конструирование векторной плазмиды pSX10;

1. конструирование плазмиды pSX3 (2641 п.о.)

2. конструирование векторной плазмиды pSX10 (2553 п.о.)

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX41 (3218 п.о.);

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX43 (3218 п.о.);

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX45 (3218 п.о.);

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX50 (3218 п.о.).

Конструирование векторной плазмиды pSX10

Векторная плазмида pSX10 представляет собой вектор pUC19, в котором кодирующая последовательность гена бета лактомазы, обеспечивающая устойчивость к ампициллину, заменяется кодирующей последовательностью гена kаn и содержит терминатор транскрипции из плазмиды рКК223-3.

Конструирование векторной плазмиды pSS10 проводят в две стадии:

Получение плазмиды pSX3 (2641 п.о.), представляющей собой плазмиду pUC19, в которой кодирующая область аmp гена заменяется на кодирующую область гена kan;

Получение веторной плазмиды pSX10 (2553 п.о.), представляющей собой плазмиду pSX3, в которой за BamHI сайтом вставлен фрагмент ДНК, кодирующий терминатор транскрипции ггBT 1 T 2 .

Для получения плазмиды pSX3 проводят пять раундов амплификации ДНК методом ПЦР (полимеразная цепная реакция). В ходе первого раунда, используя ДНК плазмиды pUC19 в качестве матрицы, проводят амплификацию фрагмента ДНК размером 1828 п.о. (фрагмент PU1-PU2) с помощью праймеров:

Данную и последующие ПЦР реакции проводят в следующих условиях: 20 mМ Tis-HCl, рН 8.8, 10 mM (NH 4) 2 SO 4 ,10 mМ КСl, 2 тМ MgCl 2 , 0.1% Triton Х100,0.1 mg/ml BSA, 0.2 mM каждого dNTP, 1.25 ед. Pfu ДНК полимеразы, 100 нг ДНК. Процесс амплификации состоит из следующих стадий: прогревание при 95°С 5 мин, 35 циклов ПЦР (30 сек 95°С, 30 сек 56°С, 2 мин 72°С) и инкубация 10 мин при 72°С. После амплификации (и после последующих амплификаций) фрагмент ДНК очищают электрофоретически в 1% агарозном геле. В ходе второго и третьего раундов, используя ДНК плазмиды pUC4K в качестве матрицы, проводят амплификацию фрагмента ДНК размером 555 п.о. (фрагмент КМ1-КМ2) с помощью праймеров:

и амплификацию фрагмента ДНК размером 258 п.о. (КМЗ-КМ4) с праймеров

В пятом раунде ПЦР проводят объединение фрагментов (PU1-PU2) и (КМ1-КМ4) в следующих условиях: прогревание при 95°С 5 мин, 5 циклов ПЦР (30 сек 95°С, 30 сек 56°С, 10 мин 72°С) и инкубация 10 мин при 72°С. ДНК, полученную после последней ПЦР, прямо трансформируют в клетки штамма E.coli DH5 и высевают на среду LA, содержащую 20 мкг/мл канамицина. После инкубирования в течение 12 час при 37°С клоны отсевают, выделяют плазмидную ДНК и проводят рестрикционный анализ. В результате получают плазмиду рSХ3 размером 2641 п.о.

Для получения векторной плазмиды pSX10 проводят три раунда амплификации ДНК методом ПЦР. В ходе первого раунда, используя ДНК плазмиды pSX3 в качестве матрицы, проводят амплификацию фрагмента ДНК размером 2025 п.о. (фрагмент 10.1-10.2) с помощью праймеров:

В ходе второго раунда, используя ДНК плазмиды рКК223-3 в качестве матрицы, проводят амплификацию фрагмента ДНК размером 528 п.о. (фрагмент КК1-КК2) с помощью праймеров:

В третьем раунде ПЦР проводят объединение фрагментов (10.1-10.2) и (КК1-КК2) в следующих условиях: прогревание при 95°С 5 мин, 5 циклов ПЦР (30 сек 95°С, 30 сек 56°С, 10 мин 72°С) и инкубация 10 мин при 72°С. ДНК, полученную после последней ПЦР, прямо трансформируют в клетки штамма E.coli DH5 и высевают на среду LA, содержащую 20 мкг/мл канамицина. После инкубирования в течение 12 час при 37°С клоны отсевают, выделяют плазмидную ДНК и проводят рестрикционный анализ. В результате получают плазмиду pSX10 размером 2553 п.о.

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX41

Рекомбинантная плазмида pSX41 представляет собой Hind III - BamHI фрагмент ДНК векторной плазмиды pSX3 (2529 п.о.), Hind III - EcoRI фрагмент ДНК размером 168 п.о., кодирующий промотор триптофанового оперона Е. coli (P trp), EcoRI-XbaI синтетический фрагмент ДНК размером 20 п.о., кодирующий SD последовательность (Шайн-Дельгарно) и XbaI-BamHI фрагмент ДНК размером 501 п.о., кодирующий ген альфа 2b интеферона человека.

Для получения Hind III - ВаmHI фрагмент ДНК векторной плазмиды pSX3 (2529 п.о.) ДНК плазмиды pSX3 обрабатывают ферментами рестрикции HindIII и BamHI с последующей электрофоретической очисткой в 1% агарозном геле. Hind III EcoRI фрагмент ДНК размером 168 п.о., кодирующий промотор триптофанового оперона (P trp) получают методом ПЦР, используя тотальную ДНК Е. coli в качестве матрицы и праймеры TRP1 и PRP2 с последующей обработкой амплифицированного фрагмента рестриктазами Hindlll и EcoRI:

Для получения EcoRI-Xbal синтетический фрагмент ДНК размером 20 п.о., кодирующий SD последовательность (Шайн-Дельгарно), синтезируются следующие комплементарные олигонуклеотиды:

XbaI-ВаmIII фрагмент ДНК размером 501 п.о., кодирующий ген альфа 2b интеферона человека, получают методом ПЦР, используя тотальную ДНК человека в качестве матрицы и праймеры IFN1 и IFN2 с последующей обработкой амплифицированного фрагмента рестриктазами Xbal и ВаmIII:

Далее электрофоретически очищенные фрагменты объединяют, лигируют ферментом лигаза фага Т4, ДНК трансформируют в клетки штамма E.coli DH5 и высевают на среду LA, содержащую 20 мкг/мл канамицина. После инкубирования в течение 12 час при 37°С клоны отсевают, выделяют плазмидную ДНК, проводят рестрикционный анализ и определяют первичную структуру ДНК. В результате получают плазмиду pSX41 размером 3218 п.о. Далее проводят поэтапный мутагенез гена интерферона для увеличения уровня экспрессии целевого продукта. Мутагенез гена интерферона заключается в замене редко встречающихся в Е. coli триплетов, кодирующих соответствующие аминокислоты на часто встречающиеся в Е. coli триплеты, кодирующие эти же аминокислоты. Мутагенез ДНК гена интерферона проводят методом ПЦР.

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX43

Для получения рекомбинантной плазмиды pSX43 проводят один раунд амплификации ДНК методом ПЦР, используя ДНК плазмиды pSX41 в качестве матрицы и праймеры IFN3 и IFN4:

ПЦР проводят в следующих условиях: прогревание при 95°С 5 мин, 20 циклов ПЦР (30 сек 95°С, 30 сек 56°С, 10 мин 72°С) и инкубация 20 мин при 72°С. ДНК, полученную после ПЦР, прямо трансформируют в клетки штамма E.coli DH5 и высевают на среду LA, содержащую 20 мкг/мл канамицина. После инкубирования в течение 12 час при 37°С клоны отсевают, выделяют плазмидную ДНК, проводят рестрикционный анализ и определяют первичную структуру ДНК. В результате получают плазмиду рSХ43 размером 3218 п.о.

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX45

Для получения рекомбинантной плазмиды pSX45 проводят один раунд амплификации ДНК методом ПЦР, используя ДНК плазмиды pSX43 в качестве матрицы и праймеры IFN5 и IFN6:

Конструирование рекомбинантной плазмиды pSX50.

Для получения рекомбинантной плазмиды pSX50 проводят один раунд амплификации ДНК методом ПЦР, используя ДНК плазмиды pSX45 в качестве матрицы и праймеры IFN7 и IFN8:

Пример 2. Получение штамма Е. coli SX50 - продуцента интерферона

Штамм продуцент интерферона Е. coli SX50 получают путем трансформации клеток штамма Е. coli BL21 рекомбинантной плазмидой рSХ50. Штамм продуцент интерферона выращивают в 30 л ферментере до оптической плотности 25.0-30.0 о.е. в среде М9, содержащей 1% кислотного гидролизата казеина (Difco), 1% глюкозы, 40 мкг/мл канамицина, при температуре 38-39°С. В процессе ферментации проводят непрерывное добавление питательного субстрата, используя гравитометрический контроллер.

Пример 3. Способ выделения интерферона из штамма Е. coli SX50

Получение интерферона проводили в 4 этапа:

1 этап. Культивирование штамма Е. coli SX50.

2 этап. Выделение и очистка нерастворимой формы интерферона.

3 этап. Растворение и ренатурация интерферона.

4 этап. Хроматографическая очистка интерферона.

1 этап. Культивирование штамма Е. coli SX50

Выращенный посевной материал штамма Е. coli SX50 в объеме 3 л богатой среде LB в течение 12 ч при 26°С асептически вносят в ферментер, содержащий 27 л стерильной среды, содержащей М9, 1% кислотного гидролизата казеина, 1% глюкозы, 1 мМ MgCl 2 , 0.1 mM CaCl 2 , 40 мг/мл канамицина. Культивирование в ферментере проводят при температуре 38-39°С, поддерживая рН 7±0,15 путем автоматической подтитровки 40%-ным раствором гидроокиси натрия. Концентрацию растворенного кислорода в диапазоне (50±10)% от насыщения поддерживают путем изменения скорости оборотов мешалки от 100 до 800 об/мин и подачи воздуха от 1 до 15 л/мин. Концентрацию субстратов, в частности глюкозы и дрожжевого экстракта, измеряют в течение ферментации и поддерживают их концентрацию путем изменения скорости подачи концентрированных растворов, через перистальтические насосы, используя гравиметрический контроллер.

Накопление интерферона в виде нерастворимой формы контролируют с помощью фазово-контрастной микроскопии, методом электрофореза в 15% полиакриламидном геле (SDS-PAAG) и методом обратнофазной высокоэффективной хроматографии (RF HPLC). Ферментацию останавливают по достижении максимальной оптической плотности (~ 25-30 о.е.) и остановки синтеза интерферона. По окончании ферментации культуральную жидкость сепарируют центрифугированием в проточном роторе при скорости вращения 5000-10000 об/мин. Биомассу фасуют в полиэтиленовые пакеты и замораживают при температуре минус 70°С.

2 этап. Выделение и очистка нерастворимой формы интерферона

300-400 г замороженной биомассы штамма Е. coli SX50 суспедируют в 3000 мл буфера 1 (20 мМ Tris-HCl, pH 8.0, 10 мМ ЭДТА, 0,1% Triton X100). Суспензию пропускают через проточный гомогенизатор типа Гаулин, поддерживают давление 900 бар и центрифугируют в проточном роторе при 15 000 об/мин. Полученный осадок промывают в аналогичных условиях последовательно буферами 2 (20 мМ Tris-HCl, pH 8.0, 1 мМ ЭДТА, 3 М мочевины) и буфером 3 (20 мМ Tris-HCl pH 8.0, 1 мМ ЭДТА) и окончательно осадок интерферона суспедируют в 200 мл буфера 3. При этом время выделения и очистки нерастворимой формы интерферона составляет не более 5 час.

3 этап. Растворение и ренатурация интерферона

К полученной на предыдущем этапе суспензии нерастворимой формы интерферона добавляют сухой гуанидин гидрохлорид до концентрации 6 М, добавляют дитиотреитол до концентрации 50 мМ, Tris-HCl pH 8.0 до концентрации 50 мМ, NaCl до концентрации 150 мМ и Triton X100 до концентрации 0.1%, инкубируют при комнатной температуре в течение 2 ч. Нерастворившийся материал отделяют при стерилизующей фильтрации через мембраны с диаметрами пор 0.22 микрона.

Ренатурацию интерферона проводят путем медленного разбавления полученного раствора в 100-200 раз буфером 4 (20 мМ Tris-HCl pH 8.0, 100 мМ NaCl, 0.1 мМ ЕДТА). После чего ренатурационную смесь инкубируют при постоянном перемешивании в течение 12-15 час при температуре 4-8°С. Далее добавляют сульфат магния до концентрации 1 мМ и агрегированный материал удаляют стерилизующей фильтрацией через мембранный фильтр с диаметром пор 0.22 микрона.

4 этап. Хроматографическая очистка интерферона

Хроматографическую очистку интерферона осуществляют в три стадии.

1. Полученный ренатурированный интерферон на первом этапе подвергают очистке с помощью аффинной хроматографии на смоле типа Chelating Sepharose Fast Flow (Amersham Biosciences), иммобилизованной ионами Cu +2 . Для этого раствор интерферона наносят на колонну с Cu +2 Chelating Sepharose Fast Flow и интерферон элюируют буфером 0.1 М лимонной кислоты pH 2.2.

2. На второй стадии хроматографической очистки раствор интерферона наносят на катионообменную смолу типа CM Sepharose Fast Flow (Amersham Biosciences) и интерферон элюируют градиентом растворов (0.0-0.5 М NaCl) в буфере 50 мМ Nа(СН 3 СОО), рН 5.5.

3. Очистка мономерной формы интерферона от остатков полимерных форм интерферона проводят на третьей стадии очистки интерферона гель-фильтрацией на смоле типа Superdex 75 (Amersham Biosciences). Хроматографию проводят в буфере 50 мМ Na(CH 3 COO), рН 5.0, содержащем 0.15М NaCl.

Описанный способ выделения и очистки интерферона позволяет получить 4-8 г высокоочищенного интерферона за один цикл выделения в течение 7-10 дней из биомассы, полученной с 10 л культуральной среды. Качество получаемого интерферона в полной мере соответствует требованиям "European Pharmacopoeia" для субстанции интерферона альфа-2b, а именно:

Концентрация интерферона не менее 2×10 8 МЕ/мл;

Удельная активность интерферона не менее 2.0×10 8 МЕ/мг;

Электофоретическая чистота препарата не менее 99% в редуцирующих и не редуцирующих условиях при окрашивании гелей серебром;

Изоэлектрическая точка выделенного интерферона находится в районе рН 5.8-6.3;

Пептидная карта выделенного интерферона принципиально не отличается от пептидной карты для Европейского стандарта интерферона альфа 2b CRS;

Как следует из приведенных примеров, заявляемая группа изобретений позволяет получать интерферон альфа-2b с высоким выходом при относительно простой и надежной технологии.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Рекомбинантная плазмидная ДНК pSX50, кодирующая синтез рекомбинантного человеческого альфа-2b интерферона, характеризующаяся тем, что она имеет размер 3218 пар оснований (п.о.) и состоит из следующих фрагментов: последовательность с 1 по 176 нуклеотида (н.) включает фрагмент ДНК размером 176 п.о., содержащий триптофановый промотор (Р trp), последовательность с 177 по 194 н. включает синтетический фрагмент ДНК размером 18 п.о., содержащий последовательность Шайн Дельгарно, ответственный за инициацию трансляции, последовательность с 195 по 695 н. включает фрагмент ДНК размером 501 п.о., содержащий ген интерферона альфа-2b с нуклеотидными заменами: 37 (А>С), 39 (G>T), 40 (А>С), 42 (G>T), 67 (А>С), 69 (G>T), 70 (А>С), 72 (А>Т), 96 (G>A), 100 (А>С), 102 (А>Т), 114 (А>С), 120 (C>G),126 (G>A), 129 (G>A), 330 (C>G), 339 (G>A), 342 (G>A), 487 (A>C), 489 (А>Т), 495 (G>A), последовательность с 696 по 713 н. включает синтетический фрагмент ДНК размером 18 п.о., содержащий синтетический полилинкер, последовательность с 714 по 1138 н. включает фрагмент ДНК плазмиды рКК223-3 с 4129 по 4553 н. размером 425 п.о., содержащий последовательность строгого терминатора транскрипции rrnBT 1 T 2 , последовательность с 1139 по 1229 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC19 с 2487 по 2577 н. размером 91 п.о., содержащий промотор гена -лактомазы (ген устойчивости к ампициллину -Amp R), последовательность с 1230 по 2045 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC4K с 720 н. по 1535 н. размером 816 п.о., содержащий структурную область гена kan, последовательность с 2046 н. по 3218 н. включает фрагмент ДНК плазмиды pUC19 с 1625 по 453 н. размером 1173 п.н., содержащий последовательность, ответственную за репликацию плазмиды (ori) и lac промотора (P lac).

2. Штамм бактерий Eschcerichia coli SX50 трансформированный рекомбинантной плазмидой по п.1 - продуцент рекомбинантного лейкоцитарного интерферона альфа-2b человека.

3. Способ получения интерферона альфа-2b человека, включающий культивирование штамма Escherichia coli SX5 по п.2 в питательной среде с постоянным добавлением питательных субстратов в процессе биосинтеза, механическое разрушение клеток микроорганизма при давлении 700-900 bar, растворение интерферона в буферном растворе гуанидин гидрохлорида, ренатурацию интерферона в физиологических буферных растворах в присутствии хаотропных агентов, трехстадийную хроматографическую очистку интерферона на смолах типа Chelating Sepharose Fast Flow, иммобилизованных ионами Сu +2 , ионообменную хроматографию на ионообменных смолах типа CM Sepharose Fast Flow и гель-фильтрационную хроматографию на смолах типа Superdex 75.

4. Способ по п.3, в котором культивирование проводят на питательной среде с пониженным содержанием триптофана при непрерывном добавлении питательных субстратов, предпочтительно глюкозы и дрожжевого экстракта.

5. Способ по п.3, в котором перед растворением интерферона его очищают удалением растворимых клеточных компонентов, включающих ДНК, РНК, белки, липополисахариды, промыванием буферными растворами, содержащими детергенты типа Тритон XI 00, мочевин.

6. Способ по п.3, в котором после каждой хроматографической очистки проводят стерилизующую фильтрацию через фильтры с размерами пор 0.22 мкм.