Antivirotika
Zjednodušená struktura viru lipoproteinová schránka nukleová kyselina proteinový obal (kapsomera)
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
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
Antivirotika proti herpetickým virům
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 40-100 x intenzivněji u infikovaných buněk než u zdravých
Inhibice syntézy virové DNA aciklovirem
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
Aciklovir - farmakokinetika (1) t max p.o. 1,5-2,5 h biol. dostupnost p.o. 15-20 % distribuce ledviny 1000% plasmat. konc. játra, srdce, plíce 130% CSF 50% mateřské mléko 325% mateř. plasm. konc.
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)
Valaciklovir a ostatní estery
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
Valaciklovir - metabolizmus Valaciklovir p.o. 55% absorpce Valaciklovir hydroláza 45% do GIT ve formě ACV Valin 1% nemetabolizovaný VCV 55% biol. dostupnost ACV
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
Farmakokinetika jednorázové dávky Rychlá konverze VCV na ACV = first pass effekt Absorpce není ovlivněna jídlem Eliminační poločas 2,6-3,0 h
Farmakokinetika opakované dávky
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
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
Postherpetická neuralgie
Valaciklovir - souhrn Prodrug acikloviru Vyšší biologická dostupnost - vyšší účinnost Účinnost i proti méně citlivým virům Jednodušší dávkování (3 x 1 000 mg/den) Bezpečnost - 35 mil. pacientů léčeno
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)
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
Antivirotika proti HIV virům
Stavba viru HIV
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.
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. 60-80%, děti 45% Vazba na proteiny 35-40% Poměr CSF/Plasma 0,5-0,8 (měřeno v intervalu 1-4h)
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)
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
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
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
Abacavir, ABC Intracelulární aktivace 2 deoxyguanosinu a abacaviru dg dgmp dgdp dgtp RT ABC ABC-MP CGMP CGDP CGTP RT Provirová DNA
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
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
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
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
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
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 12-16 9 6 12 12 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
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
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
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
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
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
Antivirotika proti virům HIV (nenukleotidová analoga) Generický název Efavirenz Nevirapin Etravirin Rilpivirinah Delaviridin Stocrin, Sustiva Viramune Intelence Edurant Firemní název
Antivirotika u virových hepatitid
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
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
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
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
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
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
Struktura imunoglobulinu 1 2 3 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)
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)
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
Antivirotika proti virům chřipky
Chřipkový virus M 2
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
Chřipkový virus Neuraminidáza Polymeráza Haemaglutinin RNA Matrixový protein Ribonukleoprotein Lipidová dvojvrstva M 2 kanálový protein ve stěně není znázorněn
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)
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
Virové iontové kanály M 2 kanály vlastní pouze virus chřipky A Zprostředkovávají rozbalování viru při vstupu do buňky
Schéma replikace chřipkového viru
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
Zásadní změny antigenních vlastností chřipkového viru (shift) Antigenní shift vznik nového viru v intervalech 10 30 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
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
Mechanismus vzniku shiftu a driftu
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
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
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
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
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
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
Zanamivir - depoziční vzorec
nosní příznaky průjem nauzea bolest hlavy bronchitida kašel sinusitis bolest v krku zvracení závratě ORL infekce ORL krvácení Zanamivir - nežádoucí účinky Procento pacientů 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 placebo zanamivir
Inhalační PZT Mouthpiece Piercing Needle Cover Rotadisk Inhalation Powder
Oseltamivir Perorální léková forma - prodrug Biologická dostupnost 80 % Metabolizován jaterními esterázami na karboxylát, který je aktivní NA inhibitor Eliminován ledvinami
Antivirotika proti chřipkovým virům Generický název Firemní název Rimantadin Oseltamivir Zanamivir Maridin Tamiflu Relenza
Nové směry - inhibice procesů
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!