РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 2, с. 185-194
МОДИФИКАЦИЯ ^^^^^^^^^^^^
РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ
УДК 599:539.1.047
ПРИМЕНЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ИНТЕРЛЕЙКИНА-1Р (БЕТАЛЕЙКИНА) ДЛЯ ЭКСТРЕННОЙ ТЕРАПИИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ТЯЖЕЛОЙ СТЕПЕНИ У СОБАК
© 2008 г. Л. М. Рождественский*, Э. П. Коровкина, Ю. Б. Дешевой
Государственный научный центр - Институт биофизики Федерального медико-биологического агентства,
Москва
В течение нескольких лет исследовали противолучевое лечебное действие рекомбинантного человеческого интерлейкина-ip (беталейкина) производства Института особо чистых биопрепаратов ФМБА (С.-Петербург) при тяжелой степени острой лучевой болезни у собак. Животных облучали тотально в равномерном поле у-излучения в дозах, превосходящих ЛД95/45. Препарат вводили подкожно в интервале 15 мин-2 ч после облучения. В острый период с 8-х по 24-28-е сут все собаки, включая контрольных, получали внутримышечно антибиотики ампициллин и гентамицин 2 раза в сут. Установили, что при указанных сроках введения беталейкин повысил 45-суточную выживаемость на 31% при дозе 4 Гр и на 25% - при дозе 4.4 Гр, в последнем случае - при гибели всех собак в контроле. Указанный эффект по тесту выживаемости сопровождался поддержанием самого низкого числа лейкоцитов на достоверно более высоком уровне, чем в контроле, и более ранним началом восстановления общего числа лейкоцитов или вообще самим наличием такого восстановления. Эта закономерность наблюдалась даже у павших леченых собак, хотя и в меньшей степени, чем у выживших и распространялась в той или иной степени на все форменные элементы крови. На основании этих наблюдений был сделан вывод, что беталейкин действует преимущественно на стволовой кроветворный пул, сохраняя часть клеток от гибели и/или интенсифицируя его пролиферацию. Беталейкин может быть рекомендован в качестве средства экстренной патогенетической терапии при аварийных облучениях человека.
Острая лучевая болезнь, экстренная патогенетическая терапия, цитокины, интерлейкин-1, беталейкин, колониестимулирующие факторы, Г-КСФ.
Интерлейкин-1 (ИЛ-1) относится к группе эндогенных полипептидов - цитокинов, инициирующих реакции организма на различные экстремальные внешние воздействия. Он производится разными клетками, прежде всего моноцитарно-макрофагального ряда в двух формах: а и в, биологическое действие которых однотипно и осуществляется через общий рецептор, представленный на большинстве клеток организма. С последним обстоятельством связано многообразие вызываемых ИЛ-1 реакций, главная из которых - воспалительная, поэтому ИЛ-1 относится к группе провоспа-лительных цитокинов, а также эндогенных пиро-генов. Гены, кодирующие ИЛ-1 и его рецептор, располагаются на хромосоме 2.
В 1984-1985 годах были клонированы ДНК ИЛ-1 а и ИЛ-1 в человека и затем получены их ре-комбинантные пептиды. Молекулярная биология ИЛ-1 была исследована всесторонне, в связи с чем изучение его противолучевых свойств проходило на фоне надежных представлений о меха-
* Адресат для корреспонденции: 123182 Москва, Живописная ул., 46, ГНЦ - Институт биофизики; тел.: 8 (499) 19094-47; e-mail: rol@srcibph.ru.
низмах действия цитокина [1]. В 1986 г. были опубликованы данные о радиозащитном действии ИЛ-1 а и -в в отношении мышей разных линий с указанием на оптимальность 20-часового срока введения цитокина до облучения и оценкой ФИД в районе 1.2-1.25 [2]. В 1988 г. эти результаты были дополнены сведениями о выраженном лечебном действии ИЛ-1 а на мышей при его введении в пределах 1-3 ч после воздействия излучения в ЛД95 [3, 4]. В 1993 г. появились первые публикации о положительном влиянии отечественного рекомбинантного человеческого (рч) ИЛ-1 в, позднее получившего наименование беталейкина, на кроветворение и выживаемость облученных в смертельных дозах мышей [5, 6]. В 1995 г. были доложены предварительные результаты трех независимых исследований о положительном влиянии рч ИЛ-1 в на выживаемость и восстановление кроветворения у собак, облученных в смертельных дозах [7-9].
В представляемой работе обобщены данные многолетних исследований (1994-2002) противолучевого лечебного действия рч ИЛ-1 в (препара-
та беталейкин) на беспородных собак с тяжелой степенью острой лучевой болезни.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Животные
Использовали беспородных собак обоего пола с массой тела в пределах 10-18 кг и в возрасте в пределах 1.5-6 лет. Содержание животных, кормление и уход за ними, а также проводимые с ними процедуры регламентировались соответствующими инструкциями и общими правилами по стандартным условиям проведения опытов в ГНЦ - Институте биофизики.
Собаки наблюдались в течение 1-1.5 мес до начала опытов и отбирались по следующим критериям: число лейкоцитов в пределах 6-16 х 109/л, число эритроцитов не менее 6 х 1012/л, СОЭ не выше 10 мм рт.ст./ч, ректальная температура не выше 39.5°С, стабильная масса тела, оформленный стул.
Радиационное воздействие
Животных в положении лежа облучали на установке ИГУР двумя парами оппозитных (с боковых сторон клетки) у-источников 137Cs. Подвижность животных ограничивали пенопластовыми вкладышами. Мощность дозы за указанное время проведения опытов изменилась в пределах 2.5-2.14 х 10-2 Гр/с, что не должно было сказаться на величине радиобиологического эффекта. Использованные поглощенные дозы излучения в воздухе составляли 4 и 4.4 Гр, что подтверждалось промерами с использованием термо-люми-несцентных дозиметров ИКС. Поглощенные дозы в центре цилиндрического фантома с диаметром 170 мм были примерно на 25% меньше. Максимальный перепад доз по телу собаки на основании фантомных измерений мог составлять по длине 8%, по ширине 12%, по высоте 14%, что удовлетворяет определению тотального равномерного облучения массивного биологического объекта.
Противолучевые средства и поддерживающая терапия
Использовали препарат беталейкин (рч ИЛ-1Р) производства ГНЦ - Института особо чистых биопрепаратов (С.-Петербург) в лекарственной форме (лиофилизированный препарат в ампулах). Препарат растворяли в 0.9%-ном растворе КаС1 и вводили подкожно в области подвздошной кости в объеме 1-2 мл в пределах 0.5-2 ч после облучения. Контрольным животным вводили растворитель.
Все собаки, включая контрольных, получали в разгар острой лучевой болезни (ОЛБ) (8-24 сут) антибиотики ампициллин по 0.25 г в/м и гентами-цин по 1.0 мл 4%-ного раствора 2 раза в день с интервалом 8 ч. При появлении признаков ангины и стоматита промывали ротовую полость раствором фурацилина. Кожные повреждения обрабатывали порошком фурацилина.
Обследования собак и критерии оценки эффективности лечения
Оценку общего состояния животных по показателям аппетита, подвижности, состояния стула, наличия кровянистых выделений проводили ежедневно. Дважды в неделю измеряли массу тела, ректальную температуру, осматривали слизистые и кожу в пахах на наличие геморрагий, брали кровь на гематологическое исследование. Последнее включало измерение числа всех форменных элементов крови, подсчет в мазках лейкоцитарной формулы, тромбоцитов и ретикулоцитов с последующим расчетом абсолютного числа в единице объема всех видов лейкоцитов, тромбоцитов и ретикулоцитов, измерение СОЭ. Основными критериями оценки степени радиационного поражения/эффективности лечения служили: наименьший уровень (надир) числа лейкоцитов (через 17 сут), время прекращения их снижения и начала восстановления, средняя продолжительность жизни, СПЖ (в сутках после облучения) павших животных, % доживших до 45 сут собак.
Все данные подвергались стандартной статистической обработке с использованием различных критериев различия между сравниваемыми группами [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Оценка противолучевого действия беталейкина по тесту выживаемости
В табл. 1 представлены сводные данные по оценке выживаемости облученных собак в разных вариантах опыта. Как следует из табл. 1, беталейкин проявил свое лечебное действие не только при дозе облучения 4.0 Гр, при которой еще заметный эффект оказывает антибиотико-терапия в острый период, но и при дозе 4.4 Гр, при которой антибиотики уже не спасают животных от гибели. Обе дозы превышают ЛД95/45, которая для условий опыта в Институте биофизики в указанный период составляла примерно 3.6 Гр. В 1-й серии опытов существенной разницы в эффективности беталейкина при разных сроках (в пределах 2 ч) и путях введения препарата отмечено не было. В связи с этим во 2-й серии использовали только вариант подкожного введения через 1 ч после радиационного воздействия как оптималь-
Таблица 1. Показатели 45-суточиой выживаемости и СПЖ павших животных в группах облученных собак - контрольных, К(А), и леченых беталейкином, Бл(А)
Серииа (доза, Гр) Сроки и пути введения Бл после облучения К(Аб) Разница Бл(А) - К(А), % СПЖ, сут
10-15 мин 1 ч 2 ч К(А) Бл(А)
в/в п/к в/в п/к в/в п/к
1-я (4.0) 2/3* 2/3 - 4/6 2/2 1/2 18.8 ± 1.1 22.0 ± 2.4
X 11/16 6/16 31*
2-я (4.4) - - 6/24 - 0/19 25* 15.2 ± 0.4 15.5 ± 0.7
Примечание. а Доза беталейкина в 1-й серии 0.1 мкг/кг, во 2-й - 0.1 (п - 9) и 1.0 (п - 15) мкг/кг. 6 Антибиотики в период разгара ОЛБ.
* В числителе - число выживших, в знаменателе - исходное число.
* Разница в выживаемости статистически достоверна по критерию Фишера в варианте 4-польной таблицы при уровне значимости р = 0.05 [10].
ный для возможного использования препарата в медицинской практике. Во 2-й серии препарат применяли в двух дозах: 0.1 и 1 мкг/кг. Никаких заметных реакций на введение препарата в обеих дозах отмечено не было. Измерение ректальной температуры в ближайшие часы после введения препарата показало отсутствие у собак выраженного пирогенного эффекта беталейкина, который в принципе можно было ожидать. Сравнение противолучевой эффективности различающихся на порядок доз беталейкина не выявило достоверной разницы между ними: при дозе 0.1 мкг/кг выжили 2 собаки из 9 (в контроле 0 из 19), при дозе 1 мкг/кг - 4 из 15. Это свидетельствует о большой терапевтической широте противолучевого действия беталейкина.
Практически сходные данные о продолжительности жизни п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.