Interferon-alpha
Abkürzung: IFN-α
Synonyme: Interferon-α, IFN-alpha, Leukozyten-IFN, Typ I-Interferon
Englisch: Interferon-α
Definition
Interferon-alpha, kurz IFN-α ist eine Familie von einigen eng miteinander verwandten Proteinen aus der Gruppe der Zytokine, die von verschiedenen Zelltypen als Antwort auf virale Infektionen gebildet werden. IFN-α hat vorwiegend eine antivirale Wirkung und gehört mit IFN-β zu den Typ-I-Interferonen.
Struktur und Nomenklatur
Derzeit sind 13 Interferon-alpha-Varianten bekannt, die alle von einem Gencluster auf dem Chromosom 9 kodiert werden.
- IFNA1
- IFNA2
- IFNA4
- IFNA5
- IFNA6
- IFNA7
- IFNA8
- IFNA10
- IFNA13
- IFNA14
- IFNA16
- IFNA17
- IFNA21
Induktion
Es wird davon ausgegangen, dass die Interferon-α-Synthese als Reaktion auf das Vorhandensein von doppelsträngiger-RNA induziert wird. In Versuchen konnte gezeigt werden, dass synthetische doppelsträngige-RNA eine starke Interferonsynthese induziert. Doppelsträngige-RNA kommt in normalen Säugerzellen nicht vor. Vermutlich kommt es aber im Verlauf jeder viralen Infektion zur Bildung doppelsträngiger-RNA. IFN-α wird hauptsächlich produziert von:
- Makrophagen,
- Monozyten und
- virusinfizierten Zellen
Funktion
Interferon-alpha kann die Virenreplikation in der Wirtszelle hemmen. Es wird von der Zelle freigesetzt und bindet an seinen spezifischen Interferonrezeptor (IFNR) auf der Zelloberfläche. Durch die Aktivierung des JAK-STAT-Signalwegs, wird der signaltransduzierende Transkriptionsaktivator (STAT) aktiviert, welcher im Zellkern die Transkription verschiedener antiviraler Gene induziert.
Folgende Proteine werden daraufhin gebildet:
- Oligoadenylatsyntethase: Ist verantwortlich für den Abbau viraler doppelsträngiger-RNA
- P1-Kinase: Phosphoryliert den Initiationsfaktor eIF-2 welcher die eukaryotischen Proteinsynthese hemmt. Dadurch wird die virale Replikation gestört
- Mx-Protein: Spielt eine Rolle bei der Resistenz von Zellen gegenüber dem Influenzavirus
Interferon-alpha hat auch einen Effekt auf die Expression von MHC-Klasse-I-Komplexen. Diese Moleküle auf der Zelloberfläche präsentieren den T-Zellen virale Peptide. Die verbesserte Antigenpräsentation hilft der besseren Unterscheidung von infizierten und gesunden Zellen durch CD8-Zellen. Dadurch wird die Zelllyse der infizierten Zellen durch zytotoxische T-Zellen stimuliert.
Des Weiteren werden durch Interferon-alpha auch natürliche Killerzellen (NK-Zellen) stimuliert. Diese töten die virusinfizierten Zellen und setzen zahlreiche Zytokine frei.
Die Bindung von Interferon-alpha erfolgt sowohl auf der Wirtszelle, als auch auf benachbarten Zellen. So kann ein Schutz der umgebenden Zellen erreicht werden.
Therapeutische Anwendung
Rekombinantes IFN-α-2a (Roferon®-A) wurde bis 2019 zur Behandlung der Hepatitis B und C sowie als adjuvante Therapie beim malignen Melanom eingesetzt. Da bessere therapeutische Alternativen auf den Markt kamen, verzichtete der Hersteller Roche auf die Zulassung und stellte die Produktion ein.