Мощным биохимическим барьером, запрограммированным в клетке и возводимым против вируса, служит система интерферона (ИФН). Эта программа состоит из двухкаскадной цепной реакции, которая первоначально запускается в клетке в ответ на инфекцию вирусом и далее распространяется на соседние неифицированные клетки. Такое кооперативное развитие ИФН-программы в популяции клеток создает популяционную резистентность к вирусу. ИФН-программа инициируется тремя основными классами веществ (молекулы ДНК, РНК, гликопротеиды и липополисахариды) бактериального, грибкового или вирусного происхождения.

Главные пусковые внутриклеточные сенсоры ИФН-индукции (гены PKR, RIG-1, Mda5) распознают уникальные молекулы вирусных двухцепочечных РНК и фосфорилированных с 5´-конца одноцепочечных РНК. Этот сигнальный каскад запускается внутри клетки и заканчивается стимуляцией транскрипции ИФН-гена и синтезом его белка.

После первого каскада реакций, завершающихся секрецией зрелого белка ИФН, наступает второй каскадный этап, связанный с передачей сигнала в соседние неинфицированные клетки. ИФН взаимодействует со специализированными рецепторами на поверхности клеток, с которых сигнал трансмембранно передается на протеинкиназы. Киназы фосфорилируют сигнальные трансдукторы транскрипции, которые взаимодействуют с факторами стимуляции ИФН и формируют внутри ядер гетеромерный белковый комплекс – ИФН-стимулируемый генетический фактор 3-го типа. Комплекс в ядре связывается со специфическими последовательностями ДНК, играющими роль промоторов для ИФН-стимулируемых генов. Синтез продуктов этих генов обусловливает комплексный эффект клеточной резистентности к вирусам

В ходе эволюции вирусы выработали ряд механизмов и приобрели специфические белки, чтобы противостоять ИФН-системе в клеточной популяции и обеспечить свою репликацию. Вирусные ингибиторы ИФН характеризуются выраженным структурным и функциональным разнообразием, поскольку воздействуют на различные этапы клеточных ИФН-каскадов и имеют вариации среди вирусов различных семейств.

Существует три группы вирусных ингибиторов клеточной ИФН-системы. Первая группа – это ингибиторы индукции синтеза ИФН, которые синтезируются вирусами для блокирования первого каскада реакций в инфицированной клетке. Некоторые вирусы кодируют ингибиторы действия ИФН (второй каскад реакций). Задача этих вирусов – преодолеть антивирусный блок в клетках уже сенсибилизированных ИФН. Третья группа ингибиторов ИФН – это вирусные вещества, интерферирующие с активностью клеточных белков-эффекторов (продуктов ИФН-стимулируемых генов), индуцированных ИФН.

Противостояние вирусов и клеточной ИФН-системы оказывает заметное влияние на патогенность вирусов. Чем более выраженный анти-ИФН-потенциал вируса, тем выше его репродукция и вирулентность в организме-хозяине. Знания о механизмах противостояния вирусов и клеточной ИФН-системы находят практическое применение. Одно из приложений знания о функции вирусных анти-ИФН-генов касается поиска вирусов, обладающих онколитическими свойствами. Опухолевые клетки очень часто имеют поврежденную ИФН-систему с делециями ее отдельных генов. Это дает основание применять дефектные по ингибиторам ИФН цитолитические вирусы для селективного лизиса опухолевых клеток, в которых такие вирусы будут преимущественно размножаться в силу отсутствия ИФН-системы. Практическое применение находит также прием аттенуации патогенных свойств вирусов посредством искусственного удаления анти-ИФН-генов из вирусного генома. Этот подход используется в настоящее время для ослабления патогенности вирусов при конструировании вакцинных штаммов.