1 AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNA I TERAPEUTYCZNA CYTOKIN. INTERFERONY, MECHANIZM DZIAŁANIA ORAZ KLINICZNE ZASTOSOWANIE AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNA I TERAPEUTYCZNA CYTOKIN. INTERFERONY, MECHANIZM DZIAŁANIA ORAZ KLINICZNE ZASTOSOWANIE

2 DEFINICJADEFINICJA CYTOKINAMI - OKREŚLA SIĘ HORMONOPODOBNE PEPTYDY I NISKOCZĄSTECZKOWE BIAŁKA, WPŁYWAJĄCE NA FUNKCJĘ KOMÓREK ORAZ WARUNKUJĄCE ICH WZAJEMNE ODDZIAŁYWANIE. PLEJOTROPIZM – ZDOLNOŚĆ JEDNEJ CYTOKINY DO WYWOŁANIA WIELU RÓŻNYCH EFEKTÓW. REDUNDANCJA – ZDOLNOŚĆ RÓŻNYCH CYTOKIN DO WYWOŁANIA TEGO SAMEGO EFEKTU.

3 CYTOKINY MOGĄ W RÓŻNY SPOSÓB ODDZIAŁYWAĆ NA KOMÓRKI DOCELOWE CYTOKINY MOGĄ W RÓŻNY SPOSÓB ODDZIAŁYWAĆ NA KOMÓRKI DOCELOWE ENDOKRYNNY – cząsteczka jest wydzielana w jednym miejscu, np. w gruczole wewnątrzwydzielniczym i osiąga docelowe komórki drogą krwi PARAKRYNNY – cząsteczka wydzielana jest przez komórki znajdujące się w pobliżu komórki docelowej i osiąga je drogą dyfuzji w płynie międzykomórkowym JUKSTAKRYNNY – cząsteczka wydzielana jest na powierzchni komórki wydzielającej i na niej pozostaje. AUTOKRYNNY – cząsteczka jest wydzielana przez komórkę a następnie wiąże się z receptorami na powierzchni tej komórki

4 Th1Th2T IL-12 IFN-y IL-4 IL-10 IL-13 IFN-y + + - - BTc IL-2 IFN-y IL-4 IL-5 IL-6 B LIMFOCYTY T WSPOMAGAJĄ ZARÓWNO ODPOWIEDŹ HUMORALNĄ I KOMÓRKOWĄ LIMFOCYTY T WSPOMAGAJĄ ZARÓWNO ODPOWIEDŹ HUMORALNĄ I KOMÓRKOWĄ KOMÓRKA Treg - + Bazofil IL-4 + - PLEJOTROPIAPLEJOTROPIA REDUNDANCJAREDUNDANCJA ANTAGONIZMANTAGONIZM SYNERGIZMSYNERGIZM

5 KLASYFIKACJA CYTOKIN CYTOKINY IMMUNOSTYMULUJĄCE IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, IL-12, GM-CSF, TNF. CYTOKINY IMMUNOSUPRESYJNE TNF, antagonista receptora IL-1, TGF-beta, IL-10 INF-  (leukocytarny) INF-  (fibroblastyczny) INF- γ (immunologiczny) INF-  (leukocytarny) INF-  (fibroblastyczny) INF- γ (immunologiczny) IL-1  LAF, BAF IL-1  Katabolina, OAF, H-1 IL-2TCGF, KHF IL-3Multi CSF, MCGF, IL-4BSF-1, IgE-EF, IL-5TRF1 IL-6BSF-2 IL-7PBGF, limfopoetyna IL-8NAP-1 IL-9 IL-10 IL-11 IL-12 IL-13 IL-1  LAF, BAF IL-1  Katabolina, OAF, H-1 IL-2TCGF, KHF IL-3Multi CSF, MCGF, IL-4BSF-1, IgE-EF, IL-5TRF1 IL-6BSF-2 IL-7PBGF, limfopoetyna IL-8NAP-1 IL-9 IL-10 IL-11 IL-12 IL-13 TNF-  Kachektyna, EP TNF-  Limfotoksyna TNF-  Kachektyna, EP TNF-  Limfotoksyna G-CSFMGI-IG M-CSFCSF-1 GM-CSFEo-CSF Meg-CSF TPOTSF EPO SCFligand c-kit LIFDIA, DRF, CDF OSM Ac SDKP G-CSFMGI-IG M-CSFCSF-1 GM-CSFEo-CSF Meg-CSF TPOTSF EPO SCFligand c-kit LIFDIA, DRF, CDF OSM Ac SDKP

6 KLASYFIKACJA CYTOKIN NAZEWNICTWO MONOKINY LIMFOKINY NAZEWNICTWO WYDZIELANE KONSTYTUTYWNIE INDUKOWANE NAZEWNICTWO ZAPALNE PRZECIWZAPALNE

7 KLASYFIKACJA CYTOKIN Immunologia. J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek. PWN, warszawa 2004 TGF-  1CIF-A TGF-  2CIF-B TGF-  3 TGF-  Inhibina A i B Aktywina A i B TGF-  1CIF-A TGF-  2CIF-B TGF-  3 TGF-  Inhibina A i B Aktywina A i B VEGFVPF EGF FGF-  aFGF bFGF PDGF-A PDGF-B PD-ECGF IGF-I A i Bsomatomedyna C IGF-IIsomatomedyna A NGF-  CNTF VEGFVPF EGF FGF-  aFGF bFGF PDGF-A PDGF-B PD-ECGF IGF-I A i Bsomatomedyna C IGF-IIsomatomedyna A NGF-  CNTF MPC-1LDCF MIP-1  EP MIP-1  EP MIP-2 PF 4 γ IP-10cytokina ind. IFN-γ IL-8 GRO NAP-2 MPC-1LDCF MIP-1  EP MIP-1  EP MIP-2 PF 4 γ IP-10cytokina ind. IFN-γ IL-8 GRO NAP-2

8 CYTOKINY DZIAŁAJĄ POPRZEZ SWOJE RECEPTORY. PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA SPOSÓB TRANSDUKCJI SYGNAŁU CYTOKINY DZIAŁAJĄ POPRZEZ SWOJE RECEPTORY. PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA SPOSÓB TRANSDUKCJI SYGNAŁU KINAZA TYROZYNOWA KINAZA TYROZYNOWA G KINAZA SERYNOWO-TREONINOWA KINAZA SERYNOWO-TREONINOWA RECEPTORY COOH NH 2

9 RECEPTORY POSIADAJĄCE KINAZĘ SERYNOWO-TREONINOWĄ TGF-  Aktywina Inhibina BMP TGF-  Aktywina Inhibina BMP TGF SYGNAŁ

10 RECEPTORY POSIADAJĄCE WŁASNĄ KINAZĘ TYROZYNOWĄ Ras GDP GTP Sos raf SUBSTRATY DOCELOWE DLA KINAZY TYROZYNOWEJ PLCy, Ras, Src, kinaza PI-3 BIAŁKA ADAPTOROWE IRS-1, NCK, CRK, Grb2, SHC BIAŁKA STRUKTURALNE Aneksyna, ezryna, klatryna, winkulina, talina, tensyna, paksylina Grb2 SH2 – domena wiążąca P-Tyr MAP2K MAPK Erk-1 Erk-2 TF jun fos Elk jun fos Elk

11 RECEPTORY NIE POSIADAJĄCE WŁASNEJ KINAZY TYROZYNOWEj KLASA I Receptory dla hematopoetyn A B KLASA II Receptory dla INF KLASA III Receptory dla TNF KLASA IV Receptory dla IL-1 INF  R INF  R INFγR INF  R INF  R INFγR p55 (TNFR1) p75 (TNFR2) FasR (APO-1) CD40 Ox40 CD27 CD30 p55 (TNFR1) p75 (TNFR2) FasR (APO-1) CD40 Ox40 CD27 CD30 IL-1R

12 INTERFERONYINTERFERONY IFN-αIFN-α makrofagi, monocyty, limfocyty B i komórki NK IFN-βIFN-β IFN-γIFN-γ Komórki nabłonkowe, fibroblasty Aktywowane limfocyty T wirusy bakterie pierwotniaki nowotwory wirusy bakterie pierwotniaki nowotwory METODY WYTWARZANIA Metoda Cantella Metoda rekombinacyjna OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA

13 INTERFERONYINTERFERONY ZASTOSOWANIE KLINICZNE WSKAZANIA USTALONE IFN-α IFN-β białaczka włochatokomórkowa kłykciny kończyste brodawczaki krtani mięsak Kaposiego WZW-B WZW-C IFN-y przewlekła choroba ziarniniakowa WSKAZANIA NIE POTWIERDZONE przewlekłe zespoły mieloproliferacyjne szpiczak mnogi chłoniaki złośliwe rak nerki rak jelita grubego małopłytkowość samoistna EBV trąd

14 INTERFERONYINTERFERONY DZIAŁANIA DZIAŁANIA NIEPOŻĄDANE Zespół grypopodobny (flu-like syndrom) Złe samopoczucie, brak apetytu, nudności, wymioty i biegunki Działanie toksyczne na układ nerwowy (zawroty głowy, zaburzenia orientacji, depresja, a także padaczka, śpiączka, encefalopatie, parestezje Przejściowe zwiększenie aktywności aminotransferaz, fosfatazy alkalicznej, wzrost stężenia bilirubiny, mocznika i kreatyniny Działanie mielosupresyjne – leukopenia, małopłytkowość i niedokrwistość Objawy Parkinsona, splątania, zaburzenia orientacji, halucynacje Zespół grypopodobny (flu-like syndrom) Złe samopoczucie, brak apetytu, nudności, wymioty i biegunki Działanie toksyczne na układ nerwowy (zawroty głowy, zaburzenia orientacji, depresja, a także padaczka, śpiączka, encefalopatie, parestezje Przejściowe zwiększenie aktywności aminotransferaz, fosfatazy alkalicznej, wzrost stężenia bilirubiny, mocznika i kreatyniny Działanie mielosupresyjne – leukopenia, małopłytkowość i niedokrwistość Objawy Parkinsona, splątania, zaburzenia orientacji, halucynacje

15 ERYTROPOETYNAERYTROPOETYNA ERYTROPOETYNA (EPO). Bodźcem do zwiększenia syntezy EPO jest zmniejszony poziom tlenu w tkankach (czynnik transkrypcyjny HIF-1) Stosowana jest nierekombinowana rhuEPO, która różni się od postaci natywnej rozmieszczeniem reszt kwasu skalowego. Międzynarodowa nazwa rhuEPO to epoetyna CYTOKINANAZWA HANDLOWA Epoetyna αEprex, Epogen, Procrit Epoetyna  NeoRecormon, Marogen Podawane najczęściej podskórnie (lub dożylnie, dootrzewnowo)

16 ERYTROPOETYNAERYTROPOETYNA ZASTOSOWANIEZASTOSOWANIE Niedokrwistości towarzyszącej niewydolności nerek PRZYCZYNY OPORNOŚCI NA LECZENIE EPO Niedobór żelaza, kwasu foliowego, B 12 Utrata krwi Ostre przewlekłe zakażenia Stany zapalne Choroby nowotworowe OBJAWY NIEPOŻĄDANE Nadciśnienie tętnicze Zakrzepy naczyniowe Objawy grypopodobne Skórne reakcje alergiczne Drgawki Wzrost stężenia potasu, mocznika i fosforanów

17 GM-CSFGM-CSF GM-CSF jest wytwarzany głównie przez zaaktywowane limfocyty T, EC, fibroblasty i mastocyty. Powoduje : Wzrost liczby i aktywność granulocytów obojętnochłonnychWzrost liczby i aktywność granulocytów obojętnochłonnych Zwiększa HLA II na komórkach prezentujących antygenZwiększa HLA II na komórkach prezentujących antygen Zwiększa CD11 i CD18Zwiększa CD11 i CD18 Zwiększa ekspresję IL-1, IL-6, IFN-y i TNFαZwiększa ekspresję IL-1, IL-6, IFN-y i TNFα Wpływa na LAK i na różnicowanie limfocytów BWpływa na LAK i na różnicowanie limfocytów B MODYFIKACJE GM-CSF - NAZWA HANDLOWA (PRODUCENT) CENA TYGODNIA LECZENIA 250  g/m 2 E.ColinieglikozylowanaMolgramostin - Leucomax (Sandoz/Scherin-Plough) 885 $ DrożdżeMonoglikozylowanaSargramostin - Prokine (Immunex) 1035$ Komórki jajnika chomika chińskiego Wpełni glikozylowana Regramostin

18 GM-CSFGM-CSF ZASTOSOWANIEZASTOSOWANIE Wskazania bezwzględne (lek z wyboru) : agranulocytoza po chemioterapii lub po przeszczepie szpiku kostnego Wskazania celowe : chłoniaki nieziarnicze, oporna na leczenia choroba Hodkina, mięsaki, nowotwory jądra (po nawrocie) OBJAWY NIEPOŻĄDANE Dawki standardowe : gorączka, bóle krzyża, First dose reaction – zaczerwienienie miejsca podania, spadek ciśnienia, tachykardia Duże dawki : zapalenie osierdzia, opłucnej, obrzęk nacznioruchowy

19 G-CSFG-CSF WSKAZANIAWSKAZANIA G-SCF – filgrastim (Neupogen, Amgen/Roche) rekombinowany, E.coli G-SCF (Neutrogin, Chugai/Rhone-Poulenc), nierekombinowany, komórki jajnika chomika chińskiego Podobnie jak przy GM-CSF oraz Anemia anaplastyczna towarzysząca np. AIDS Agranulocytoza Kostmanna

20 IL-2 oraz IL-3 IL-2 jest stosowana sama lub w skojarzeniu z IL-2 + LAK IL-2 + TIL – czerniak, rak nerki, rak płuc IL-2 + IFN – rak niedrobnokomórkowy płuc IL-2 + cytostatyki – z cisplatyną w czerniaku IL-3 przypomina swoim działaniem GM-CSF, ale ma szersze działanie. Stosowana w anemii Blackfana-Diamonda (postać steroidooporna) – trwają badania IL-2IL-2 IL-3IL-3