Interleukina 2

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Interleukina 2
IL2 Crystal Structure.png
Structura interleukinei 2
Gene
HUGO IL2
Locus Chr. 4 q27
Proteină
UniProt P60568

Interleukina 2 este o citokină . Este un tip de interleukină necesar diferențierii și expansiunii limfocitelor T. Produs de anumite celule sanguine, cum ar fi celulele Jurkat , stimulează creșterea celulelor sistemului imunitar . Cu toate acestea, principala sursă de IL-2 rămâne celulele T CD4 + activate și celulele T CD8 + activate după interacțiunea cu antigenul. [1] În special, interacțiunea moleculelor stimulatoare din familia B7, prezentă pe celula dendritică și CD 28 prezentă pe limfocite, determină o creștere de aproximativ treizeci de ori mai mare decât producția de citokină.

Receptor

Receptorul IL-2 (IL-2R) este o moleculă heterotrimerică prezentă în forma sa completă numai pe limfocitele activate de întâlnirea cu antigenul. Cele trei subunități sunt numite alfa (CD25), beta (CD122) și gamma (CD132) și au o greutate de 55, 75 și respectiv 64 kD. Lanțul gamma este împărțit de toți membrii familiei de receptori. [2]

În condiții normale sunt prezente doar subunitățile beta și gamma, acest complex prezintă o afinitate scăzută pentru ligand care, prin urmare, trebuie să fie foarte concentrat pentru a se putea lega. În cazul activării celulare avem sinteza subunității alfa care în acest mod este asociată formând trimerul cu afinitate ridicată. Prin urmare, putem afirma că subunitățile prezente în mod normal sunt cele necesare și suficiente pentru transmiterea semnalului, în timp ce rolul exclusiv, deși fundamental al alfa, este acela de a varia constanta de disociere. [3] IL-2R dimeric este exprimat de celule T CD8 + și celule NK, în timp ce celulele T reglatoare și celulele T activate exprimă niveluri ridicate de IL-2R trimeric. [4]

Activitatea biologică

IL-2 joacă roluri esențiale în funcțiile cheie ale sistemului imunitar, toleranță și imunitate, în principal prin efectele sale directe asupra celulelor T. În timus, unde celulele T se maturizează, previne bolile autoimune prin promovarea diferențierii anumitor celule T imature în reglarea T celule, care suprimă alte celule T care sunt altfel pregătite pentru a ataca celulele sănătoase normale ale corpului. IL-2 afectează fenomenul apoptozei. [5] IL-2 promovează, de asemenea, diferențierea celulelor T în celule T efectoare și celule T de memorie atunci când celula T inițială este stimulată și de un antigen, ajutând astfel corpul să lupte împotriva infecțiilor. Împreună cu alte citokine polarizante, IL-2 stimulează diferențierea celulelor T CD4 + naive în limfocite Th1 și Th2, prevenind în același timp diferențierea în limfocite Th17 și Th foliculare. [6]

Expresia și secreția sa sunt strâns reglementate și funcționează ca parte atât a buclelor tranzitorii de feedback pozitiv cât și negativ în montarea și amortizarea răspunsurilor imune. Prin rolul său în dezvoltarea memoriei imunologice a celulelor T, care depinde de extinderea numărului și funcției clonelor de celule T selectate de antigen, joacă un rol cheie în susținerea imunității mediată de celule. [7]

Această interleukină acționează într-un mod „autocrin” sau predominant „paracrin”; stimulează celulele țintă să iasă din faza G0 a ciclului celular inițind astfel procesul fundamental de expansiune clonală. Supraviețuirea celulară este, de asemenea, crescută datorită sintezei crescute a proteinei BCl-2 . Celulele NK sunt, de asemenea, stimulate atât pentru proliferare, cât și pentru activitatea citotoxică. În cele din urmă, celulele B sunt, de asemenea, implicate văzând o creștere a ratei de replicare și a producției de anticorpi. IL-2 este utilizat în laboratoare pentru clonarea celulelor T; studiile clinice și-au testat utilitatea împotriva formelor tumorale, cu toate acestea implică o toxicitate prea mare în fața rezultatelor modeste. Multe medicamente imunosupresoare, cum ar fi rapamicina, acționează prin interferarea cu activitatea IL-2 și, prin urmare, sunt administrate în perioada peroperatorie pentru a îmbunătăți toleranța la țesuturile noi.

Implicații medicale

Deși cauzele pruritului psoriazisului nu au fost pe deplin înțelese, unele cercetări indică faptul că IL-2 este implicat în pruritul psoriazisului. [8]

Analogi farmacologici

Aldesleukina este o formă recombinantă de interleukină-2. Este fabricat folosind tehnologia ADN-ului recombinant și este comercializat ca o proteină terapeutică și denumit Proleukin. A fost aprobat de Food and Drug Administration (FDA) și în mai multe țări europene pentru tratamentul cancerelor (melanom malign, carcinom cu celule renale) în doze mari intermitente și a fost utilizat pe scară largă în doze continue. [9] [10] [11]

Interking este un IL-2 recombinant cu o serină la reziduul 125, vândut de Shenzhen Neptunus.

Neoleukin 2/15 este o moleculă asemănătoare IL-2, proiectată de computer, care a fost concepută pentru a evita efectele secundare comune. [12]

Statele Unite

De obicei, în Statele Unite, se utilizează cea mai mare doză, influențată de tipul de cancer, de răspunsul la tratament și de starea generală de sănătate a pacientului. Pacienții sunt tratați de obicei timp de cinci zile consecutive, de trei ori pe zi, timp de cincisprezece minute. Următoarele 10 zile ajută pacientul să se refacă între tratamente. IL-2 se administrează intravenos în spital pentru a permite monitorizarea adecvată a efectelor secundare. [13]

Un regim de doză mai mică implică injectarea de IL-2 sub piele, de obicei în ambulatoriu. Alternativ, poate fi administrat pe bază de spital timp de 1 până la 3 zile, în mod similar și adesea inclusiv administrarea chimioterapiei. [13]

IL-2 intralesional este frecvent utilizat pentru tratarea metastazelor melanomului și are o rată de răspuns completă ridicată. [14]

Aplicații locale

Vasele de sânge cu cancer sunt mai vulnerabile decât vasele de sânge normale la acțiunile IL-2. Când este injectat într-o tumoare, adică o aplicație locală, un proces similar mecanic cu sindromul de scurgere vasculară are loc numai în țesutul tumoral. Perturbarea fluxului sanguin în interiorul tumorii distruge în mod eficient țesutul tumoral. [15]

Eisai comercializează un medicament numit denileukin diftitox (denumirea comercială Ontak), care este o proteină de fuziune cu IL-2 recombinantă și toxină difterică. Acest medicament se leagă de receptorii IL-2 și introduce toxina difterică în celulele care exprimă acei receptori, ucigând celulele. În unele leucemii și limfoame, celulele maligne exprimă receptorul IL-2, astfel încât denileukina diftitox le poate ucide. În 1999 Ontak a fost aprobat de Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA) pentru tratamentul limfomului cu celule T cutanate (CTCL). [16]

Istorie

Potrivit unui manual despre imunologie: „IL-2 este istoric deosebit de important, deoarece este prima citokină de tip I care a fost clonată, prima citokină de tip I pentru care a fost clonată o componentă receptor și a fost primul tip I de scurtă durată. citokină cu lanț a cărei structură a receptorului a fost rezolvată. Multe principii generale au fost derivate din studiile acestei citokine, inclusiv faptul că este prima citokină care s-a dovedit că acționează într-un mod similar cu un factor de creștere prin receptori specifici cu afinitate ridicată, analogi la factorii de creștere studiați de endocrinologi și biochimiști ”. [17]

La mijlocul anilor 1960, unele studii au raportat unele molecule care au favorizat proliferarea limfocitelor. [18] La mijlocul anilor '70, s-a descoperit că celulele T ar putea prolifera selectiv atunci când celulele normale ale măduvei osoase umane au fost cultivate în mediu condiționat fabricat din limfocite umane normale stimulate de fitoagmagutină. [19] Molecula a fost izolată din celule de șoarece cultivate în 1979 și din celule umane cultivate în 1980. [18] Gena IL-2 umană a fost clonată în 1982. [20]

Activitatea comercială de comercializare a unui medicament IL-2 a fost intensă în anii 1980 și 1990. În 1983, Cetus Corporation a creat o versiune recombinantă a IL-2 (Aldesleukin), cu alanina îndepărtată de la capătul său N și reziduul 125 înlocuit cu serină. [21] . Chiron a continuat dezvoltarea IL-2, care a fost în cele din urmă aprobată de FDA ca Proleukin pentru carcinomul cu celule renale metastatice în 1992. [22]

Notă

  1. ^ Wei Liao, Jian-Xin Lin și Warren J. Leonard, IL-2 Family Cytokines: New Insights into the Complex Roles of IL-2 as a Broad Regulator of T helper Cell Differencing , in Current Opinion in Immunology , vol. 23, n. 5, 2011-10, pp. 598–604, DOI : 10.1016 / j.coi.2011.08.003 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  2. ^ (EN) Wei Liao, Jian-Xin Lin și Warren J Leonard, citokinele familiei IL-2: noi perspective asupra rolurilor complexe ale IL-2 ca regulator larg al diferențierii celulelor T helper , în Current Opinion in Immunology, vol. 23, n. 5, 1 octombrie 2011, pp. 598–604, DOI : 10.1016 / j.coi.2011.08.003 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  3. ^ (EN) Sarah L. Gaffen și Kathleen D. Liu, Prezentare generală a funcției interleukinei-2, producției și aplicațiilor clinice , în Cytokine, vol. 28, nr. 3, 7 noiembrie 2004, pp. 109–123, DOI : 10.1016 / j.cyto.2004.06.010 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  4. ^ (EN) Natalia Arenas-Ramirez, Janine Woytschak și Onur Boyman, Interleukin-2: Biology, Design and Application , în Trends in Immunology, vol. 36, n. 12, 1 decembrie 2015, pp. 763–777, DOI : 10.1016 / j.it.2015.10.003 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  5. ^ (EN) Natalia Arenas-Ramirez, Janine Woytschak și Onur Boyman, Interleukin-2: Biology, Design and Application , în Trends in Immunology, vol. 36, n. 12, 1 decembrie 2015, pp. 763–777, DOI : 10.1016 / j.it.2015.10.003 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  6. ^ Wei Liao, Jian-Xin Lin și Warren J. Leonard, Interleukin-2 la intersecția răspunsurilor efectorului, toleranței și imunoterapiei , în Imunitate , vol. 38, nr. 1, 24 ianuarie 2013, pp. 13-25, DOI : 10.1016 / j.immuni.2013.01.004 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  7. ^ Thomas R. Malek și Iris Castro, Interleukin-2 Receptor Signaling: At the Interface between Tolerance and Immunity , in Immunity , vol. 33, nr. 2, 27 august 2010, pp. 153–165, DOI : 10.1016 / j.immuni.2010.08.004 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  8. ^ (EN) Adam Reich și Jacek C. Szepietowski, Mediators of Pruritus in Psoriasis , în Mediators of Inflammation, vol. 2007, 2007, pp. e64727, DOI : https://doi.org/10.1155/2007/64727 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  9. ^ (EN) Stuart Noble și Karen L. Goa, Aldesleukin (Interleukin-2 recombinant) , în BioDrugs, vol. 7, nr. 5, 1 mai 1997, pp. 394–422, DOI : 10.2165 / 00063030-199707050-00007 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  10. ^ Tratamentul melanomului metastatic: o privire de ansamblu .
  11. ^ (EN) Andrew Pollack, Medicamentul Cetus este blocat de FDA , în New York Times, 31 iulie 1990. Accesat la 2 aprilie 2020.
  12. ^ Daniel-Adriano Silva, Shawn Yu și Umut Ulge, De novo design of mimics potent and selective of IL-2 and IL-15 , in Nature , vol. 565, nr. 7738, 2019-1, pp. 186–191, DOI : 10.1038 / s41586-018-0830-7 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  13. ^ A b (EN) Mai multe informații despre medicamentele împotriva cancerului , pe www.cancer.org. Adus pe 2 aprilie 2020 .
  14. ^ Redirecționare , la linkinghub.elsevier.com . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  15. ^ (EN) John JL Jacobs, Derek Sparendam și Willem Den Otter, Terapia interleukinei 2 locale este cea mai eficientă împotriva cancerului Când este injectat intratumoral , în Cancer Immunology, Immunotherapy, vol. 54, nr. 7, 1 iulie 2005, pp. 647-654, DOI : 10.1007 / s00262-004-0627-4 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  16. ^ (EN) David P. Figgitt, Harriet M. Lamb și Karen L. Goa, Denileukin diftitox , în American Journal of Clinical Dermatology, vol. 1, nr. 1, 1 ianuarie 2000, pp. 67–72, DOI : 10.2165 / 00128071-200001010-00008 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  17. ^ Paul WE (2008). Imunologie fundamentală (ediția a VI-a). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins. .
  18. ^ a b ( EN ) Antonio Romo de Vivar Chavez, William Buchser și Per H. Basse, Pharmacologic Administration of Interleukin-2 , în Annals of the New York Academy of Sciences , vol. 1182, nr. 1, 2009, pp. 14–27, DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2009.05160.x . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  19. ^ Purificarea interleukinei umane 2 până la omogenitatea aparentă și heterogenitatea sa moleculară , în The Journal of Experimental Medicine , vol. 156, nr. 2, 1 august 1982, pp. 454–464. Adus pe 2 aprilie 2020 .
  20. ^ Paul Rabinow, Making PCR: a story of biotechnology , Chicago: University of Chicago Press, 1996. Accesat la 2 aprilie 2020 .
  21. ^ (EN) Ruth Whittington și Faulds Diana, Interleukin-2 , în Droguri, vol. 46, nr. 3, 1 septembrie 1993, pp. 446-514, DOI : 10.2165 / 00003495-199346030-00009 . Adus pe 2 aprilie 2020 .
  22. ^ (EN) Dutcher Jp, Situația actuală a terapiei interleukinei-2 pentru carcinomul cu celule renale metastatice și melanomul metastatic , oncologic (Williston Park, NY), 2002-11. Adus pe 2 aprilie 2020 .


Controlul autorității Tezaur BNCF 4201