Zjednodušená struktura viru

Transkript

1 Antivirotika

2 Zjednodušená struktura viru lipoproteinová schránka nukleová kyselina proteinový obal (kapsomera)

3 Cyklus replikace viru 8. uvolnění virů 1. přilnutí viru 7. sestavení nových virů 6. pozdní proteosyntéza 2. penetrace 3. uncoating 5. Syntéza NK 4. časná proteosyntéza

4 Místa zásahu protivirových léčiv 1. Přilnutí viru: g-globuliny, inhibitory fúze 2. Penetrace: g-globuliny, inhibitory fúze 3. Uncoating: cyklické aminy 4. Časná proteosyntéza: není lék 5. Syntéza nukleových kyselin: NRTI, NNRTI, inhibitory integráz 6. Pozdní proteosyntéza: PI 7. Sestavení viru: inhibitory neuraminidáz 8. Uvolňování viru: inhibitory neuraminidáz

5 Antivirotika proti herpetickým virům

6 Aciklovir Inhibitor syntézy DNA je nutná fosforilace virovou TK (200 x vyšší afinita vůči virové než savčí TK) buněčné enzymy přeměňují aciklo GMP na aciklo GTP x intenzivněji u infikovaných buněk než u zdravých

7 Inhibice syntézy virové DNA aciklovirem

8 Inhibice syntézy virové DNA Aciklovir Aciklovir monofosfát Aciklovir difosfát Aciklovir trifosfát aciklovirem x x Deoxyribonukleosidy Virová thymidin kináza popříp. buněčné kinázy Virové kinázy popříp. buněčné enzymy Buněčné enzymy Deoxyribonukleosid trifosfát Virové DNA polymerázy DNA/Aciklovir monofosfát DNA polymeráza

9 Aciklovir - farmakokinetika (1) t max p.o. 1,5-2,5 h biol. dostupnost p.o % distribuce ledviny 1000% plasmat. konc. játra, srdce, plíce 130% CSF 50% mateřské mléko 325% mateř. plasm. konc.

10 Aciklovir - farmakokinetika (2) t 0,5 dospělý 2-3 h (i.v.) novorozenec 2,5-5,0 h mateřské mléko 2,8 h (p.o.) CSF 28,0 h (i.v. inf + probenecid) renální eliminace 45-79% (i.v. dávky)

11 Valaciklovir a ostatní estery

12 Valaciklovir - mechanizmus účinku Selektivní aktivace ACV virovou thymidin kinázou (TK) ACV nelze aktivovat buňečnou TK (ACV nemá vlastní cytotoxické účinky) ACV trifosfát 100 x účinnější než penciklovir trifosfát ACV je obligátní terminátor řetězce na úrovni guanosinu

13 Valaciklovir - metabolizmus Valaciklovir p.o. 55% absorpce Valaciklovir hydroláza 45% do GIT ve formě ACV Valin 1% nemetabolizovaný VCV 55% biol. dostupnost ACV

14 Srovnávací kinetika Parametr pen/fam aciklo/vala t max (h) 1,0 1,5 t 0,5 (h) 2,2 3,1 F (%) 0/77 15/55

15 Farmakokinetika jednorázové dávky Rychlá konverze VCV na ACV = first pass effekt Absorpce není ovlivněna jídlem Eliminační poločas 2,6-3,0 h

16 Farmakokinetika opakované dávky

17 Antivirotika proti herpetickým virům vč. CMV Generický název Aciklovir Valaciklovir Famciklovir Ganciklovir Cidofovirah Valganciklovir Methisoptinol Firemní název Zovirax, Herpesin, Virolex, Aciclovir Valtrex Famvir Cymevene Vistide Valcyte Isoprinosine

18 Lokální antivirotika proti herpetickým virům a bradavicím Generický název Aciklovir Penciklovir Tromantadin Firemní název Zovirax, Herpesin, Virolex, Aciclovir Vectavir Viru-Merz Podofylotoxin Imikvimod Wartec (condylomata/bradavice) Aldara

19 Postherpetická neuralgie

20 Valaciklovir - souhrn Prodrug acikloviru Vyšší biologická dostupnost - vyšší účinnost Účinnost i proti méně citlivým virům Jednodušší dávkování (3 x mg/den) Bezpečnost - 35 mil. pacientů léčeno

21 Valaciklovir - souhrn Optimální ester Rychlá konverze na aciklovir (99%) 3-5x vyšší biologická dostupnost než ACV Biologická dostupnost se nemění (jídlem, věkěm, patologií) Účinný až po konverzi VCV na ACV Konverze (hydrolýza) - ACV + valin (esenciální ak)

22 Acyklické nukleosidové fosfonáty cidofovir a adefovir Nezávislé na virové thymidinkináze - metabolizovány přímo buněčnými enzymy Přímo jsou přeměněny na difosfo deriváty Interakce s virovou DNA Základní indikace: Cidofovir: CMV, HSV, papilomaviry Adefovir: HBV viz hepatitidy

23 Antivirotika proti HIV virům

24 Stavba viru HIV

25 Zidovudin, (azidothymidin, AZT) Zidovudin je vysoce účinná antiretrovirová substance. Je neselektivně fosforylován na MP- DP-TP buněčnou thimidin kinázou a nesp. kinázami. Zidovudin TP - je inhibitor substrátu virové reverzní transkriptázy se 100x vyšší afinitou k HIV RT než buněčná DNA a polymeráza.

26 AZT - farmakokinetika Biol. dostupnost 60-80% t 0,5 1,1-1,5 h Eliminace GF a Ts Metabolismus 5 glukuronid 5 glukuronid v moči dosp %, děti 45% Vazba na proteiny 35-40% Poměr CSF/Plasma 0,5-0,8 (měřeno v intervalu 1-4h)

27 AZT- nežádoucí účinky Hematotoxicita (při dlouhodobém podávání vysokých dávek - sledovat KO + dif.) Laktátová acidóza s hepatomegálií a steatózou (sledování AST, ALT nutné) Mutagenita (neprokázány významné chromozomální aberace) Kancerogenita (ve vysokých dávkách u zvířat) Gravidita (podat jen v jasně vymezených případech)

28 Lamivudin (3-thiacytidin) In vitro nižší toxicita než zalcitabin a didanosin Biologická dostupnost je po p.o. aplikaci 80% Není myelotoxický V koncentracích inhibujících replikaci viru není toxický vůči mitochondriím Působí na HIV a HBV Lze kombinovat s ostatními protiretrovirovými přípravky a interferony

29 Abacavir, ABC Inhibitor reverzní transkriptázy vyšší generace, účinnější než stávající přípravky určené k léčbě AIDS, (tricyklický guanosinový derivát). Nepůsobí proti virům hepatitidy B a C Vykazuje synergismus s zidovudinem a nevirapinem

30 Abacavir, ABC Mechanizmus účinku ABC je prodrug potřebující k účinku fosforylaci Výsledná antiretrovirová substance carbovir TP (carbocyclic GTP) působí: kompetitivní inhibici dgtp (deoxyguanosintp) terminaci DNA řetězce vestavbou falešné báze

31 Abacavir, ABC Intracelulární aktivace 2 deoxyguanosinu a abacaviru dg dgmp dgdp dgtp RT ABC ABC-MP CGMP CGDP CGTP RT Provirová DNA

32 Abacavir, ABC Dobrá absorpce a biologická dostupnost (F=83%) Dobrý průnik do CNS (30-44%) Nízká vazba na plazmat. proteiny (49%) Metabolizován v 1. st. ADH, ve 2. st. glukuronidace Nejsou interakce na úrovni P 450

33 Abacavir, ABC Kontraindikace: střední - těžká jaterní dysfunkce a terminální stadium renálního selhání Cave: u 3% pacientů se objevuje reakce přecitlivělosti (i velmi závažná) Nutno zvláště sledovat pacienty první 2 měsíce léčby

34 Trizivir (Abacavir, Lamivudin, Zidovudin) Srovnání farmakokinetiky abacavir F = 83 % Vd = 0,8 l/kg t1/2 = 1,5 h lamivudin F = 85 % Vd = 1,3 l/kg t1/2 = 6,0 h zidovudin F = 70 % Vd = 1,6 l/kg t1/2 = 1,1 h Plasma/CSF = 0,35 Cmax = 3,0 g/l Tmax = 1,5 h D = 300 mg Plasma/CSF = 0,06 Cmax = 1,5 g/l Tmax = 0,75 h D = 150 mg Plasma/CSF = 0,60 Cmax = 1,8 g/l Tmax = 0,5 h D = 300 mg

35 Aktivace abacaviu, lamivudinu a zidovudinu (3 různé mechanizmy účinku) ABC ABC MP adenosin fosfotransferáza cytosolové enzymy Carboxyl GMP Carboxyl GDP Carboxyl GTP 3TC (viz ddc) 3TC MP 3TC DP 3TC TP deoxycitidin kináza deoxycitidin MP kináza purin nukleosid DP kináza AZT (viz d4t) AZT MP AZT DP AZT TP thymidin kináza thymidilát kináza pyrimidin nukleosid DP kináza

36 Proteázové inhibitory - mechanizmus účinku Inhibice HIV-1, (2) proteáz Inhibice zabraňuje štěpení gag-pol polyproteinu strukturní geny: gag, pol, env - kódují strukturní proteiny Výsledný virus je nezralý a neinfekční

37 Srovnání proteázových inhibitorů úč. látka amprenavir nelfinavir indinavir ritonavir saquinavir přípravek Agenerase Viracept Crixivan Norvir Invirase účinnost dávkování 2xd 3xd 3xd 2xd 3xd poč. tbl./d tolerance it.-p-450* it.-potrava do CNS x-resist * enzymové inhibitory, NÚ : Abnormity ve spektru lipidů až různě výrazný vliv na adipogenezu Nové PI: Atanzavir, Fosamprenavir, Tipranavir

38 Nenukleosidové analogy (NNRTI) efavirenz Nenukleosidový nekompetitivní inhibitor reverzní transkriptázy Neinhibuje DNA polymerázy Vazba na bílkoviny - 99,5-99,8% Metabilizován CYP 3A4 a CYP 2B6 Enzymový induktor - po opakované dávce kratší eliminační poločas Četné interakce podobně jako u proteázových inhibitorů

39 Nenukleosidové analogy (NNRTI) Nevirapin biologická dostupnost 90%, t 0,5 27 h, metabolizován P-450, enzymový induktor - snižuje koncenteace PI, kontraceptiv Delaviridin biologická dostupnost 85%, t 0,5 5,8 h, metabolizován P-450, enzymový inhibitor - zvyšuje koncentrace antiepileptik, astemizolu, cizapridu (KI) Etravirin je NNRTI viru lidské imunodeficience typu 1 (HIV-1). Etravirin se váže přímo na reverzní transkriptázu (RT) a blokuje RNA-dependentní a DNAdependentní DNA polymerázovou aktivitu tím, že naruší katalytické místo enzymu. Etravirin je metabolizován CYP3A4, CYP2C9 a CYP2C19 a metabolity potom podstupují glukuronidaci uridindifosfátglukuronosyltranferázou (UDPGT). Rilpivirin je diarylpyrimidin NNRTI viru HIV-1

40 Rozdíly v mechanizmu účinku NRTI a NNRTI NNRTI NRTI Intracelulární aktivace není nutná Nutná fosforylace na nukleosid 3P Alosterická inhibice nekompetitivní Kompetitivní inhibitor substrátu na katalytické podjednotce Konformační změny enzymu - jeho inaktivace Ukončení syntézy sekvence bazí Inhibice HIV-1 reverzní transkriptázy

41 Antivirotika proti virům HIV (nukleotidy) Generický název Zidovudin Stavudin Didanosin Zalcitabin Lamivudin Abakavir Tenofovir disoproxilah Emtricitabinah Retrovir Zerit Videx Hivid Epivir/Zeffix Ziagen Viread Emtriva Firemní název

42 Antivirotika proti virům HIV (inhibitory proteáz) Generický název Firemní název Saquinavir Ritonavir Indinavir Nelfinavir Amprenavir Lopinavir Darunavir Atazanavir Tipranavir Telaprevir Invirase, Fortavase Norvir Crixivan Viracept Agenerase Kaletra Prezista Reyataz Aptivus Incivo

43 Antivirotika proti virům HIV (nenukleotidová analoga) Generický název Efavirenz Nevirapin Etravirin Rilpivirinah Delaviridin Stocrin, Sustiva Viramune Intelence Edurant Firemní název

44 Antivirotika u virových hepatitid

45 Virové hepatitidy Agens - hepatotropní viry Klinický obraz - zpočátku onemocnění připomíná chřipku, později ikterické stadium Laboratorně - AST, ALT zvýšeny, v moči bili. a ubg. a specifické markery jednotl. hepatitid Diagnoza - viz anamnéza a laboratoř Dif. Diagnóza - chřipka, počínající gravidita, toxické poškození jater, benigní hyperbilirubinémie Terapie - podle typu a závažnosti onemocnění

46 Boceprevir (Victrelis) Indikace: chronická hepatitida C genotypu 1 v kombinaci s peginterferonem alfa a ribavirinem u dospělých Machanizmus účinku: inhibitor HCV NS3 proteázy. Kovalentně, ale reverzibilně se váže na aktivní místo proteázy NS3 - serin (Ser139) pomocí (alfa)-ketoamidové funkční skupiny, aby inhiboval virovou replikaci v buňkách hostitele infikovaných HCV. Silný inhibitor CYP3A4/5 pozor na kombinace s ostatními inhibitory nebo induktory CYP3A4/5

47 Antivirotika proti virům hepatitid Generický název Lamivudin Adefovir dipivoxilah Entekavir Telbivudin Firemní název Zeffix/Epivir - Hep. B Hepsera - Hep. B Baraclude - Hep. B Sebivo - Hep. B Ribavirin Boceprevir Rebetol, Copegus - Hep. C spolu s IFN Victrelis - Hep. C spolu s IFN +Riba

48 Interferony Imunomodulační cytokiny Interferon alfa (IFN alfa) leukocytární Interferon beta (IFN beta) fibroblastový Interferon gama (IFN gama) T-lymfocytární Mechanizmus účinku Antiproliferační zpomalení tranzitu z G 1 do S fáze Imunomodulační účinky zvýšení exprese cytotoxických lymfocytů, makrofágů a NK-buněk, zvýšení exprese hlavního histokompatibilního komplexu nutného pro indukci cytotoxické reakce Inhibice replikace virů Protinádorový snižuje expresi onkogenů c-myc, v-myc 1. Vazba IFN na membránový receptor 2. Internalizace komplexu 3. Zahájení intracelulárních dějů

49 Interferony Imunomodulační cytokiny Nežádoucí účinky Útlum trombopoezy a granulopoezy (pokles destiček limitujícim faktorem aplikace) Flu-like syndrome (za 2 4 hodiny po aplikaci, přetrvává 4 8 hodin) Méně časté nežádoucí účinky Hypotenze, kolísavý tlak, poruchy rytmu Interferonová pneumonie Indukce autoimunních projevů Proteinurie

50 Pasivní imunizace imunoglobulny Cíl okamžitá krátkodobá ochrana (získaná) Antiséra (heterologní) obsahují imunoglobuliny z purifikovaného séra zdravých imunizovaných zvířat. Sem patří i antitoxiny protilátky proti hadím jedům. Homologní imunoglobuliny produkovány B lymfocyty jako součást humorální odpovědi na cizorodý antigen Připravovány ze séra dárců nebo rekombinantnimi technologiemi, nejčastěji obsahují IgG Normální lidský Ig Specifický Ig

51 Struktura imunoglobulinu Pepsin F(ab) 2 S S S S V H C H 1 C H 2 C H 3 C L Papain Fab V L Fc V = variabilní doména (antigenní variabilita) C = konstantní doména (vazba komplementu, vazba na Fc receptor imunokompetentních buněk ) 1-3 hypervariabilní oddíl (antigenní specifita) V L -V H = Fv (vazba antigenu) m, d, a, g, e = izotypy těžkých řetězců (IgM, IgD, IgA, IgG, IgE)

52 Aktivní imunizace vakcinace (I) Cíl dlouhodobá prevence na podkladě tvorby specifických protilátek (postvakcinační) Vakcíny Živé Heterologní variola (eradikována) Atenuované» Viry (obrna, spalničky, příušnice, zarděnky, žlutá zimnice)» Bakterie (BCG) Neživé inaktivované viry (chřipka) baktérie (pertuse, cholera) inaktivované anatoxiny (toxoidy) - (záškrt, tetanus)

53 Aktivní imunizace vakcinace (II) Vakcíny Subjednotkové imunoprotektivně významné frakce izolované z infekčních činitelů štěpením (split) a purifikací (chřipka) Kapsulární polysacharidové vakcíny Nekonjugované (meningokoková, pneumokoková, tyfus) Konjugované (hemofilová konjugovaná na tetanický toxoid) Rekombinantní Antigeny připraveny rekombinantní technikou (hepatitida B) Anti-idiopové protilátka proti vazebnému centru (idiotypu) DNA místo bílkoviny použita tzv. holá DNA (bez všech bílkovin) Dále očkovací látky obsahují adjuvancia pro zvýšení antigenicity, látky pro inaktivaci, konzervační látky a antibiotika

54 Antivirotika proti virům chřipky

55 Chřipkový virus M 2

56 Etiologie Existují 3 druhy viru chřipky Orthomyxovirydae: Myxovirus influenzae A, B, C Liší se svojí stavbou A vyvolává velké epidemie a pandemie - vyskytuje se mimo lidí u savců a ptáků B a C je typická jen u lidí

57 Chřipkový virus Neuraminidáza Polymeráza Haemaglutinin RNA Matrixový protein Ribonukleoprotein Lipidová dvojvrstva M 2 kanálový protein ve stěně není znázorněn

58 Hemaglutinin (HA) Představuje hlavní antigenní determinantu viru chřipky A a B Význam pro přilnutí viru k receptoru s obsahem kyseliny sialové a pro endocytózu Aby chřipkový virus přežil, musí se kontinuálně rozvíjet a vytvářet nové varianty cestou malých změn (drift)

59 Neuraminidáza (NA) Jeden ze základních glykoproteinů (antigenních determinant) viru chřipky A i B Inhibice NA zabraňuje uvolnění dalších nově vznikajících virů z infikované buňky a tím omezení jejich šíření v respiračním traktu

60 Virové iontové kanály M 2 kanály vlastní pouze virus chřipky A Zprostředkovávají rozbalování viru při vstupu do buňky

61 Schéma replikace chřipkového viru

62 Cyklus replikace viru chřipky release of progeny v irions atta chment cyt oplasm entry endosomal vesicle assembly of new virus particles prote in synthes is respira tory cell surface release from vesicle Ô RNA replic ation in nucleus new RNA genom es

63 Zásadní změny antigenních vlastností chřipkového viru (shift) Antigenní shift vznik nového viru v intervalech let (např. H5N1) Vzniká kombinací lidských a zvířecích chřipkových antigenů, k nimž dochází pravděpodobně u prasat v jihovýchodní Asii Zdrojem bývá vodní ptactvo a drůbež Typický pro virus chřipky typu A - rychlé šíření v populaci bez protilátek proti nové antigenní variantě

64 Drobné změny antigenních vlastností chřipkového viru (drift) Antigenní drift mutace v důsledku drobných antigenních změn (bodových mutací) Odpovědný za menší epidemie a typický pro virus chřipky B Virus typu C vyvolává pouze sporadická onemocnění

65 Mechanismus vzniku shiftu a driftu

66 Infekce dýchacích cest virem chřipky 1 1 Virus přilne na povrch buněk respiračního epitelu 2 2 Virus se množí 3 3 Virové neuraminidázy umožňují uvolňování viru do prostředí dýchacích cest Respirační trakt je hlavním místem virové infekce a replikace chřipkových virů

67 Prevence chřipky Vakcinace: stanovená vyhláškou MZ č. 48/1991 sb. O očkování proti přenosným nemocím Mimořádné očkování proti chřipce se provádí každoročně u osob trpících chronickými nespecifickými onemocněními dýchacích cest, chronickými onemocněními srdce, cév a ledvin nebo diabetem. Je hrazeno státem prostřednictvím hygienické služby

68 Profylaxe chřipky virostatiky Používá se v průběhu chřipkové epidemie zhruba po dobu 1 měsíce, zejména u těch rizikových pacientů, kde nelze použít preventivně očkování Lze použít i u rizikových očkovaných pacientů, pokud doba od očkování je krátká a nedošlo k navození imunoprotektivních mechanismů a hrozí-li riziko expozice

69 Léčba chřipky Kauzální - virostatiky Cyklické aminy - inhibitory kanálového M 2 proteinu, účinné jen u virů chřipky A. Rychlý nástup rezistence Amantadin Rimantadin Inhibitory neuraminidázy - účinné u virů chřipky A i B. Vznik rezistence není pravděpodobný Zanamivir Oseltamivir

70 Zanamivir Profylaktické i terapeuticky aplikovatelné virostatikum u chřipky typu A i B (4 guanidino-neu5ac2en) s novým mechanizmem účinku - selektivní inhibitor neuraminidázy chřipkového viru. Brání šíření hotových virových partikulí. (Dosud užívaný amantadin a rimantadin blokují iontový M kanál pro virový protein.) Bude používán preventivně, zejména u rizikových skupin

71 Zanamivir - léková forma Inhalační podání podobně jako u antiastmatik Průměrná depozice po inhalaci 10 mg zanamiviru je 13,2 % (podobně jako u inhalačních antiastmatik) Nutno proškolit lékaře i pacienty o správné technice inhalace

72 Zanamivir - depoziční vzorec

73 nosní příznaky průjem nauzea bolest hlavy bronchitida kašel sinusitis bolest v krku zvracení závratě ORL infekce ORL krvácení Zanamivir - nežádoucí účinky Procento pacientů placebo zanamivir

74 Inhalační PZT Mouthpiece Piercing Needle Cover Rotadisk Inhalation Powder

75 Oseltamivir Perorální léková forma - prodrug Biologická dostupnost 80 % Metabolizován jaterními esterázami na karboxylát, který je aktivní NA inhibitor Eliminován ledvinami

76 Antivirotika proti chřipkovým virům Generický název Firemní název Rimantadin Oseltamivir Zanamivir Maridin Tamiflu Relenza

77 Nové směry - inhibice procesů

78 Nové směry - inhibice procesů Enfuvirtid (Fuzeon) fuzní inhibitor Inhibuje strukturální přestavbu glykoproteinu gp-41 viru HIV Účinek je založen na specifické vazbě na virový protein, čímž extracelulárně blokuje fúzi mezi membránou viru a membránou cílových buněk a zabrání vstupu virové RNA do těchto buněk. Raltegravir (Isentress) inhibitor integrázy Inhibitor přenosu řetězce integrázou, který je aktivní proti viru lidské imunodeficience (HIV-1). Inhibuje katalytickou aktivitu integrázy enzym zakódovaný v HIV, potřebný k replikaci viru. Inhibice integrázy zabraňuje kovalentní inzerci nebo integraci genomu HIV do genomu hostitelské buňky. Genomy HIV, u kterých selže integrace, nemohou řídit produkci nových infekčních virových částic, a tak inhibice integrace zabraňuje propagaci virové infekce. Marvirok (Celsentri) CCR5 antagonista chemokinového koreceptoru selektivně váže na lidský chemokinový koreceptor CCR5 a zabraňuje tak CCR5-tropnímu HIV-1 ve vstupu do buněk. CYP3A4!