4. Inhibitory viru HIV - Biotrend

Transkript

4. Inhibitory viru HIV - Biotrend
OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184
1
Kapitoly z bioorganické chemie
OCH/KBCH
RNDr. Lucie Brulíková, Ph.D.
LS 2014/2015
[email protected]
2
6. Inhibitory jednotlivých stupňů
rozmnožování virů
Lucie Brulíková
2015
• Holý, A. Principy bioorganické chemie ve vývoji antivirotik a cytostatik, UP Olomouc, 2004
• Blackburn et al. Nucleic Acids in Chemistry and Biology, RSC Publishing, UK, 3rd edition, 2006
• Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, Garland Science, New York, 5th edition, 2008
3
Životní cyklus virů
http://home.ncifcrf.gov/hivdrp/RCAS/replication.html
4
Rozdělení inhibitorů
1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na povrch buňky
2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu
3. Inhibitory syntézy virových NK (analoga substrátu nebo produktu, acyklické
nukleosidy, chelatační činidla, interkalátory, látky interagující s molekulou polymerasy,
inhibitory herpesvirové helikasy-primasy, inhibitory RNA-dependentní RNApolymerasy, inhibitory helikasy HCV)
4. Inhibitory viru HIV (Inhibitory průniku do buňky, nukleosidové inhibitory reversní
transkriptasy (NRTI), nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy (NtRTI),
nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTI), inhibitory HIV integrasy a
transkripce virové RNA, inhibitory HIV proteasy)
5. Inhibitory HBV
6. Inhibitory virových proteas – proteasy jsou enzymy, které štěpí syntetizované
virové polyproteinové řetězce, vznikající translací virové RNA, na menší funkční
proteiny s enzymovou aktivitou a strukturální proteiny, které pak tvoří části struktury
virionu. V této kapitole budou pojednávány tři proteasy (rozdělené podle katalytických
skupin ve vazebném místě):
•aspartátové – např. aspartátová proteasa viru HIV
•serinové – nejdůležitější je serinová proteasa viru hepatitidy C – HCV NS3-4A
proteasa, která vyštěpuje z polyproteinu několik nestrukturálních proteinů
•cysteinové – např. cysteinová proteasa 3C lidského rhinoviru
5
1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na buněčnou membránu
 Působení těchto látek je obvykle založeno na blokádě buněčného receptoru
nutného k navázání virových částic k povrchu buňky nebo na interakci s buněčnou
membránou, v jejímž důsledku dochází k zamezení fúze viru s buňkou.
 Byla vyvíjena celá řada takových látek, avšak u většiny z nich převládaly
nežádoucí vedlejší účinky nad samotným terapeutickým efektem, proto pouze jediný
derivát je klinicky používán – n-dokosanol (behenylalkohol, C22-alkohol, lidakol).
Tato látka byla licencována a v roce 2000 schválena v USA a Kanadě pod
komerčním názvem AbrevaTM k léčbě herpes labialis (opar).
 V Evropě se používá pod názvem ErazabanTM.
 Inhibuje fůzi mezi buněčnou membránou a virovým (HSV) obalem – brání
průniku viru do buňky a tím i následné replikaci viru.
Tento přípravek je používán ve formě krému obsahující 10% dokosanolu.
6
1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na buněčnou membránu
 Bicyklamy jsou specifickou skupinou sloučenin, které inhibují koreceptory
CXCR4 na T4 lymfocytu.
 Bicyklam plerixafor (AMD-3100) - objevený De Clercqem pro potencionální
použití při léčbě HIV.
 Plerixafor blokuje koreceptor CXCR4. Bohužel byl výzkum této látky
vzhledem k nedostatečné orální dostupnosti a častým srdečním poruchám
ukončen.
 Nicméně výzkum této látky nebyl zbytečný, neboť je používána jako
imunostimulans (MozobilTM).
Plerixafor
7
2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu
 Látky patřící do této skupiny jsou založeny na obsazení receptoru na povrchu
virionu, čímž dochází k zabránění interakce virionu s receptory na povrchu buňky.
 Látky tohoto typu jsou vyvíjeny např. proti chřipce a pikornavirům.
 Mechanizmus účinku protichřipkových látek vychází ze stavby virionu chřipky,
který obsahuje dva povrchové proteiny – hemaglutinin a neuraminidasu.
(Hemaglutinin zprostředkovává vazby mezi virionem a receptory na povrchu buněk
respiračního traktu obsahujícími zbytek kyseliny sialové. Neuraminidasa štěpí nové
viriony z povrchu buňky, a tím brání jejich agregaci – štěpí terminální vazby sialové
kyseliny hostitelské buňky.)
 A právě na inhibici neuraminidasy je založena celá řada protichřipkových
antivirotik, jejichž struktura mimikuje (alespoň částečně) kyselinu sialovou.
 Nejvýznamnějšími látkami jsou zanamavir (RelenzaTM) podávaný ve formě
aerosolu a oseltamivir (TamifluTM) určený k perorálnímu podání.
8
2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu
 Druhou zmíněnou skupinou jsou látky působící proti pikornavirům, jako jsou
enteroviry, polioviry nebo rhinoviry.
 Pleconaril (PicovirTM)
 látka vyvíjena firmou Sanofi-Aventis a licencována firmou ViroPharma v roce
1997, klinická fáze II byla ukončena v roce 2007
 v orálním podání je účinný zejména proti enterovirům a rhinovirům
 Arildon je rovněž účinný proti picornavirům, a to proti polioviru a coxsackie viru.
 Pirodavir (R 77975) vykazuje antivirotické účinky proti rhinovirům.
9
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
 Proces replikace DNA je poměrně složitý a podílí se na něm několik enzymů,
které jednotlivé kroky tohoto procesu katalyzují.
 helikasa
 DNA-polymerasa-alfa
 DNA-polymearasa-delta
 DNA-ligasa
 topoisomerasa I s II
Videa\YouTube - DNA Replication Process.flv
Videa\YouTube - How DNA Copies Itself.flv
10
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
 DNA polymerasy jsou nezbytně nutné pro syntézu nové DNA, a proto je na
základě jejich inhibice založen účinek celé řady antivirotik.
 Podle mechanizmu účinku na replikaci virové DNA dělíme inhibitory na:
 analoga substrátu
 analoga produktu
 chelatující látky
 interkalátory
 látky inaktivující DNA-polymerasy (DNA-pol)
 látky interagující s molekulou DNA-pol mimo aktivní místo
11
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Analoga substrátu
 První skupina látek zahrnuje nukleosidové antimetabolity založené na strukturní
podobnosti s přirozeným substrátem, kdy se vazebné místo enzymu musí
přizpůsobit změněné konformaci modifikované molekuly.
 Patří sem celá řada látek - analoga thymidinu jako idoxuridin, brivudin, aedurid
nebo trifluridin a na cukru modifikované nukleosidy sorivudin a vidarabin
(arabinosidy).
 Ve všech případech je nutná aktivace fosforylací.
12
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Analoga substrátu
13
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Analoga substrátu
 Všechny uvedené látky působí jako inhibitory herpesvirových DNA-polymeras.
 Nejstarší z této skupiny látek je 5-jod-2´-deoxyuridin
 (Idoxuridin, IUDR, IDU, HerpidTM, StoxilTM, IdoxenTM), který byl
syntetizován W. Prusoffem na konci 50. let minulého století.
 Původně byl vyvinut jako protinádorová látka, avšak později se ukázaly
jeho antivirální účinky a stal se tak v roce 1962 prvním nukleosidovým
antivirotikem.
 Je to doposud užívaná látka, a to v očním lékařství k léčbě herpesvirové
keratitidy.
 Stejné použití má i 5-ethyl-2´-deoxyuridin (AeduridTM).
 Brivudin (BVDU, ZostexTM, HelpinTM, ZerpexTM, ZonavirTM, BridicTM)
 je analog thymidinu, který byl poprvé syntetizován v 70. letech na
Birminghamské univerzitě.
 V roce 1979 výzkum vedený Erikem De Clercqem poukázal na účinky této
látky jako potenciálního inhibitoru herpes simplex viru typu 1 a varicella
zoster viru a během 80. let následovalo uvedení této látky na trh.
 Dnes je používána k léčbě VZV infekcí, herpes labialis nebo herpesvirové
keratitidy. Ukázalo se, že brivudin je mnohem efektivnější než idoxuridin.
Fosforyluje se do prvního a druhého stupně herpesvirovými kinasami.
14
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Analoga substrátu
 Trifluridin (ViropticTM, TrifluridineTM)
 Působí poněkud odlišným mechanizmem, avšak se stejným použitím
(oční lékařství k léčbě HSV konjunktivitidy).
 Nejdříve je konvertován na 5´-fosfát, avšak nepůsobí jako inhibitor virové
polymerasy, ale inhibuje thymidylátsynthasu.
 Jako inhibitory herpesvirové DNA-polymerasy působí i vidarabin a sorivudin.
 Adeninarabinosid (VidarabinTM, ara-A)
 antivirotické léčivo působící proti herpes simplex a varicella zoster viru,
poxvirům, rhabdovirům, hepadnavirům.
 Tato látka byla poprvé syntetizována v roce 1960 na Stanford Research
Institute jako potenciální protinádorové léčivo, avšak již v roce 1964 byly
popsány antivirální účinky.
 Vidarabin byl rovněž indikován k léčbě neonatální herpetické encefalitidy.
 Vzhledem k nízké rozpustnosti této látky se však od jejího používání
upouští a je nahrazována acyklovirem, který má vyšší selektivitu, nižší
inhibiční koncentraci a je účinnější.
 Sorivudin (UsevirTM, BrovavirTM) - látka účinná proti hereps virům, zejména
HSV-1, VZV a EBV virům.
15
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Analoga produktu
 Vznik řetězce DNA či RNA z nukleosidtrifosfátů působením DNA-polymeráz je
doprovázen i vznikem ekvimolárního množství difosfátu.
 Teoreticky by přebytek anorganického difosfátu mohl působit na polymerační
reakci - pokud se nám podaří dopravit do buňky analog difosfátu, který nemůže
být účinkem pyrofosfatas degradován - jako inhibitor produktu.
 Tento účinek byl skutečně prokázán např. u látky foskarnet (FoscavirTM), který
působí jako inhibitor všech herpesvirů (HSV, VZV, CMV, atd.)
16
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy
 Herpes simplex virus může za určitých okolností způsobit život ohrožující infekce,
například herpetickou encefalitidu a žádná terapie (ani doposud hojně užívaný
acyklovir) nedokáže eliminovat virus v latentním stádiu.
 Proto se intenzivně vyvíjí látky působící jiným mechanizmem než inhibicí DNA
polymerasy nebo thymidinkinasy.
Pomocí mutageneze bylo zjištěno, že pro replikaci HSV virů je nezbytná
přítomnost (a exprese) sedmi genů – UL5, UL8, UL9, UL29, UL30, UL42 a UL52.
 Podrobnější analýza ukázala, že geny UL5 a UL52 kódují proteiny zodpovědné
za 5‘-3‘ DNA helikasovou a DNA primasovou aktivitu a tvoří komplex s proteinem
kódovaným genem UL8, který stimuluje syntézu primeru.
 Tento komplex - HSV-1 helikasa-primasa je nezbytný pro zahájení polymerace
virové DNA.
 Helikasa rozplétá dvoušroubovici DNA a s ní spojená RNA primasa začne de
novo syntetizovat RNA primer komplementární k DNA vláknu.
 Když primer dosáhne délky asi 7-14 nukleotidů, polymerizaci převezme virová
DNA polymerasa (gen UL30) dokončí syntézu celého řetězce DNA, odstraní primer
a nahradí ho DNA.
 Inovativní přístup k léčbě herpesvirových onemocnění dnes představují inhibitory
komplexu helikasa-primasa (HPIs) herpesvirů, které ve výsledku selektivně inhibují
syntézu herpesvirové DNA.
17
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy
18
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy
 Ze studií věnovaných výzkumu inhibitorů komplexu helikasa-primasa vzešly tři
velmi účinné látky určené k prevenci a léčbě herpes simplex viru, z nichž dvě jsou
v současné době ve fázi II klinických testování.
 Pritelivir (BAY 57–1293, AIC316) je vysoce aktivní a specifický inhibitor herpes
simplex virů, je aktivní proti herpes labialis (HSV-1) a herpes genitalis (HSV-2) a
zatím si zachovává aktivitu i vůči virům, které jsou rezistentní k doposud
používaným přípravkům.
 Oproti
nukleosidovým
analogám
nevyžaduje
aktivaci
virovou
thymidinkinasou v infikované buňce, zachovává si dlouhou životnost a má
velmi příznivé dávkování (jedna tableta na celou léčbu).
 Amenamevir (ASP2151) je aktivní proti herpes simplex virus HSV-1, HSV-2 a
varicella-zoster viru (VZV) v kombinaci s ACV a PCV.
 Ukazuje se, že by tato látka mohla být použitelná i pro případ závažných
onemocnění jako jsou herpetická encefalitida nebo u pacientů se zhoršenou
imunitou. V současnosti je rovněž ve druhé fázi klinického výzkumu.
 Třetí látkou je BILS 179 BS firmy Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, která
vykazuje vysokou efektivitu na vaginální a kožní léze.
19
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy
20
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy
 RNA-dependentní-RNA polymerasa syntetizuje RNA vlákno podle RNA předlohy.
 Virové RNA-dependentní RNA polymerasy katalyzují syntézu řetězce (-)RNA na
templátu (+)RNA a ten pak použijí jako templát k pomnožení (+)RNA.
 Nejsou schopné ani kontroly (proofreading), ani opravy (vyskytuje se zde přibližně
100 × více chyb než u DNA-polymeráz).
Inhibitory RNA-dependentní RNA polymerasy můžeme rozdělit do dvou
strukturních typů:
 nukleosidové
 nenukleosidové
Jejich výzkum přinesl nové poznatky hlavně v léčbě viru hepatitidy C (HCV).
 Sofosbuvir blokuje RNA-dependentní RNA polymerasu označovanou jako NS5B,
která hraje klíčovou roli při replikaci HCV
 Látka R1479 (4´-azidocytidin) vykazuje účinky proti HCV viru, které jsou založeny
na inhibici NS5B polyproteinu (RNA-dependentní-RNA polymerasa).
21
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy
 V roce 2007 vstoupil do klinických studií valopicitabin (NM283), který
v preklinickém výzkumu prokázal vliv na replikaci viru hepatidy C specifickou
inhibicí HCV RNA polymerasy.
 V současné době probíhá fáze IIb, kde se sleduje efekt kombinované
terapie valopicitabinem s pegylovaným interferonem.
 PSI-6130 je nukleosid určený rovněž k experimentální léčbě hepatitidy typu C;
Jeho účinek je, stejně jako u předchozích, založen na inhibici NS5B polymerasy.
 Mericitabin (R7128) je látka vyvinuta k léčbě HCV infekcí.
 Jedná se o tzv. prodrug látky PSI-6130, cytidinový nukleosidový analog
působící rovněž jako inhibitor HCV RNA polymerasy.
 Látka ukázala in vitro aktivitu proti všem nejběžnějším HCV genotypům
(1,2,3 a 4).
 V roce 2008 zahájily firmy Pharmasset, Roche a InterMune studie
kombinovaného přípravku INFORM-1 obsahujícího právě mericitabin
v kombinaci s danoprevirem (ITMN-191/R7227; proteasový inhibitor). Tato
studie je právě ve fázi II klinického testování.
22
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy
23
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory DNA-dependentní-RNA polymerasy
 DNA-dependentní-RNA polymerasa je enzym, který produkuje primární
transkript RNA a je nezbytný pro tvorbu řetězce RNA podle templátu DNA.
 Ribavirin (VirazoleTM, VirazidTM, ViramidTM) je neukleosidový analog, který byl
poprvé syntetizován před více než 35 lety a v in vitro testech vykazuje široké
spektrum účinků proti několika RNA i DNA virům.
 V současné době je schválen k léčbě pneumonií vyvolaných respiračním
syncitiálním virem (RSV) a v kombinované terapii s interferonem alfa také
k léčbě infekcí vyvolaných virem hepatitidy C.
 Často je také volbou k léčbě život ohrožujících virových infekcí jako jsou
horečka Lassa a hemoragické horečky způsobené viry z čeledi bunyaviridae
a arenavirida.
 Prodrug ribavirinu nazývaný taribavirin (Viramidin, ICN 3142) je také účinný
proti mnoha DNA i RNA virům (HCV, HBV, žlutá zimnice).
 Právě se nachází ve fázi III klinických studií.
24
3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin
Inhibitory DNA-dependentní-RNA polymerasy
25
4. Inhibitory viru HIV
 Reversní transkriptasa (RT) je RNA-dependentní-DNA polymerasa, která
přepisuje retrovirovou RNA do DNA, která je následně integrována do genomu
infikované buňky.
 Tento proteinový komplex má vedle DNA-polymeraspvé aktivity také aktivitu
RNAasy H, která štěpí komplex DNA s RNA.
 Reversní transkripci využívají tzv. retroviry, jejichž nejznámější zástupce je virus
HIV, původce onemocnění AIDS a také hepadnaviry a jejich zástupce virus
hepatitidy typu B.
 RT nebývá přítomna v napadené buňce a proto si ji retroviry přinášejí s sebou
ve svém těle (virionu).
 Onemocnění AIDS (syndrom získaného imunodeficitu) bylo poprvé popsáno
v roce 1981 a o dva roky později pak byl objeven původce tohoto onemocnění –
virus HIV.
 Tento retrovirus preferenčně infikuje buňky s receptorem CD4+, hlavně Tlymfocyty, ale i další buněčné typy (makrofágy a glie). V současné době je na trhu
přes 30 samostatných nebo kombinovaných přípravků s různými mechanizmy
účinku, avšak jejich vývoj neustále pokračuje, protože virus HIV si snadno vytváří
rezistenci na používaná léčiva, zejména prostřednictvím mutací.
26
4. Inhibitory viru HIV
Mechanizmu účinku anti-HIV přípravků
 Látky používané k léčbě HIV můžeme dělit do několika skupin.
 Podle zásahu do klíčových funkcí enzymů HIV rozlišujeme:
inhibitory průniku do buňky
inhibitory reversní transkriptasy
inhibitory HIV integrasy
inhibitory proteasy
 Podle chemické struktury pak dělíme inhibitory RT na:
nukleosidové inhibitory (NRTI)
nukleotidové inhibitory (NrRTI)
nenukleosidové inhibitory (NNRTI)
27
4. Inhibitory viru HIV
http://www.biology.arizona.edu/immunology/tutorials/aids/treatment.html
..\Videa\YouTube - HIV Replication 3D Medical Animation.flv
28
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory průniku do buňky
 Vstup do buňky je zahájen interakcí receptorů (CD4) a koreceptorů (CXCR4
nebo CCR5) přítomných na povrchu hostitelské buňky s glykoproteiny (gp120
gp41) na povrchu virionu.
 Klíčová je interakce glykoproteinu gp120, který se pomocí koreceptoru naváže
na receptor CD4.
 Dochází tak ke konformační změně glykoproteinu gp120, která umožní
rozvinutí gp41 a ten svými hydrofobními konci proniká přes buněčnou
membránu.
29
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory průniku do buňky
30
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory průniku do buňky
Vstup viru HIV může být blokován specifickými látkami, které interagují
s receptory či glykoproteiny a znemožní tak samotnou fúzi.
 Jednou z takovýchto látek je maraviroc (SelzentryTM, CelsentriTM). Působí jako
antagonista CCR5 koreceptoru.
 Naproti tomu enfuvirtid (FuzeonTM) je oligopeptid modifikovaný na N a C,
který mimikuje povrchový protein gp41 a působí tak jako inhibitor fúze virionu.
Vzhledem k faktu, že léčba enfuvirtidem je velmi nákladná, používá se v případě
rezistence na ostatní retrovirové látky jako tzv. „šetřící terapie“.
31
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
 azidothymidin (AZT, ZDV, zidovudin, RetrovirTM)
 byl schválen k léčbě HIV v roce 1987
 Byl však objeven mnohem dříve, v roce 1964 Horwitzem, jako látka
s potenciálními protinádorovými účinky.
 Po objevení viru HIV začaly komplexní testy dosud připravených
nukleosidových přípravků z hlediska jejich antiretrovirových účinků a právě
azidothymidin se ukázal jako perspektivní.
 Jeho účinek v buňce je podmíněn fosforylací za vzniku 5´-trifosfátu, který
se inkorporuje do DNA.
 Stavudin (d4T, ZeritTM)
 patří k nejpoužívanějším antiretrovirotikům a je součástí tzv. HAART
(highly aggresive anti retroviral therahy; metoda používaní existujících léků
proti HIV, která spočívá v kombinaci NRTI + NNRTI + inhibitoru aspartátové
proteasy).
32
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
 Zalcitabin (dideoxycytidin, ddC, HividTM), jehož prodej byl však v roce 2006
zastaven v důsledku snížené poptávky.
 Didanosin (dideoxyinosin, ddI, VidexTM) se rovněž používá v kombinované
terapii HAART.
 Abacavir (ABC, ZiagenTM) je látka, která se v buňkách transformuje
deaminací a fosforylací na příslušný 5-trifosfát guanidinového analogu.
 Používá se dále v kombinované formulaci se zidovudinem a
lamivudinem (TrizivirTM) a také s abacavirem a lamivudinem (KivexaTM
nebo EpziconTM).
 Emtricitabin (FTC, Emtrivabvb TM) a lamivudin (3TC, EpivirTM) patří mezi 3thioanaloga L-řady nukleosidů, které jsou účinné také proti HBV.
33
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
34
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
Jedna z metod syntézy azidothymidinu.
35
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
Komerční název Generický název
Výrobce
Rok
schválení
(FDA)
Retrovir
zidovudin, azidothymidin AZT, ZDV
GlaxoSmithKline
1987
Videx
didanosin, dideoxyinosin, ddI
BristolMeyers-Squibb
1991
Hivid
zalcitabin, dideoxycytidin, ddC
Hoffmann-La Roche
1992
Zerit
stavudin, d4T
BristolMeyers-Squibb
1994
Epivir
lamivudin, 3TC
GlaxoSmithKline
1995
Combivir
lamivudin – zidovudin
GlaxoSmithKline
1997
Ziagen
abacavir sulfat, ABC
GlaxoSmithKline
1998
Videx EC
didanosin: enterosolventni tobolky, ddI BristolMeyers-Squibb
EC
2000
Trizivir
abacavir – zidovudin – lamivudin
GlaxoSmithKline
2000
Viread
tenofovir disoproxil fumarat, TDF
Gilead Sciences
2001
Emtriva
emtricitabin, FTC
Gilead Sciences
2003
Epzicom (USA)
Kivexa (EU)
abacavir – lamivudin
GlaxoSmithKline
2004
Truvada
tenofovir
disoproxil
emtricitabin
– Gilead Sciences
2004
fumarat
36
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
 Od roku 2009 jsou v klinických testech další látky působící jako nukleosidové
inhibitory reversní transkriptasy.
 Amdoxovir byl objevený R.F. Schinazi na Emory Universitě a C.K. Chu na
University of Georgia. Tato látka je vyvíjena společností RFS Pharma a v
současnosti je ve fázi II klinických testů. Dalšími experimentálními NRTI jsou
látky strukturně podobné lamivudinu a emtricitabinu.
 Elvucitabin je vyvíjený společností Achillion Pharmaceuticals, Inc. V
současnosti je ve fázi II klinických testů.
 Apricitabin (AVX754, SPD754, ATC) v roce 2009 ukončil fázi IIb klinických
testů a chystá se jeho schvalování. Podle posledních informací firmy Avexa
z roku 2013 vyplývá, že přípravek ještě do klinické fáze III nevstoupil.
37
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
38
4. Inhibitory viru HIV
Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs)
 Všechny doposud zmíněné inhibitory reversní transkriptasy viru HIV působí
společným mechanizmem založeným na terminaci syntézy DNA řetězce.
 Modifikovaný nukleosid, který atakuje řetězec DNA, nemá v poloze 3´ žádnou
hydroxylovou skupinu, se kterou by mohlo dojít k další reakci.
 Proto je inkorporací modifikované molekuly do nově vznikajícího řetězce DNA
růst této molekuly ukončen.
39
4. Inhibitory viru HIV
Nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy (NtRTIs)
 Pro aktivaci antimetabolitu je klíčová jeho přeměna na trifosfát.
 Fosfátová vazba není příliš stabilní a snadno se enzymaticky degraduje, proto se
hledala analoga fosfátů, která by vůči těmto nukleolytickým enzymům byly stabilní.
 Proto byly syntetizovány tzv. acyklické fosfonáty a z dlouholetých výzkumů
vzešel jeden přípravek – tenofovir (TDF, VireadTM), účinný ve formě disoproxil
fumarátu.
 Tato látka je účinná nejen proti viru HIV, ale také HBV.
40
4. Inhibitory viru HIV
Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs)
 NNRTIs se váží přímo k reversní transkriptase v blízkosti nukleosidu.
 Historie jejich výzkumu začala v 70. letech, kdy bylo zjištěno, že látky založené
na struktuře benzodiazepinonu a benzodiazepinthionu mají mimořádný účinek,
avšak brzy dochází k vytvoření rezistence.
 Proto byla vyvíjena další analoga, jejichž struktura obsahuje např.
diarylpyrimidin, benzoxazinon, pyridinylpiperazin nebo benzodiazepin.
 První generace - nevirapin, delavirdin, efavirenz, emivirin a capravirin
 Další generace - etravirin.
 Nevirapin (NVP, ViramuneTM) - prvním schváleným NNRTI. V roce 1996 byl
v USA schválen pro dospělé a v roce 1998 pro děti, v Evropě v roce 1997.
 Delavirdin (DLV, RescriptorTM) - schválen v roce 1997.
 V roce 1998 - efavirenz (EFV, SustivaTM (USA), StocrinTM (EU)).
 Trojkombinace látek efavirenz – emtricitabine – tenofovir disoproxil fumarát byla
schválena v roce 2006 pod komerčním názvem AtriplaTM.
 Emivirin a Capravirin - vývoj byl ukončen ve fázi IIb klinických testů z důvodu
nižší aktivity oproti již používaným látkám a také z důvodu interakce s jinými
látkami proti HIV, které se v kombinaci používaly.
 V roce 2008 byl v USA schválen etravirin (ETR, IntelenceTM, TMC125).
41
4. Inhibitory viru HIV
Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs)
42
4. Inhibitory viru HIV
Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs)
 Od roku 2009 jsou v klinických studiích také další látky.
 Zatím poslední z této skupiny klinicky používaných přípravků proti viru HIV je
rilpivirin, který v roce 2009 úspěšně ukončil fázi III klinických testů a v roce 2011
následovalo jeho schválení pro klinické použití pod komerčním názvem CompleraTM.
 Dapivirin (TMC120) je právě ve fázi III klinických testů. Zkouší se také jeho
kombinace s maravirocem (inhibitor průniku do buňky).
 Calanolid A je experimentální NNRTI poprvé izolovaný ze stromu Calophyllum
lanigerum v roce 1987. Jeho totální syntéza byla publikována v roce 1996.
43
4. Inhibitory viru HIV
Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs)
Přehled nenukleosidových inhibitorů reversní transkriptasy.
Komerční název
Generický název
Výrobce
Viramune
Rescriptor
Sustiva (USA)
Stocrin (EU)
Intelence
Complera (USA)
Eviplera (EU)
nevirapin, NVP
delavirdin, DLV
efavirenz, EFV
Boehringer Ingelheim
Pfizer
BristolMeyers-Squibb
Rok
schválení
(FDA)
1996
1997
1998
etravirin, ETV
rilpivirin, TMC278
Tibotec Therapeutics
Tibotec Therapeutics
2008
2011
44
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA
 HIV integrasa je další enzym klíčový pro replikaci retroviru, integruje retrovirový
genom do hostitelské DNA.
 Její funkční ekvivalent v lidských buňkách neexistuje.
 Retrovirová integrasa katalyzuje dvě reakce:
(a) štěpení 3´-koncového dinukleotidu G-T z jednoho nebo obou 3´-konců
virové DNA
(b) přenos řetězce virové DNA, ve kterém je 3´-konec virové DNA kovalentně
vázán k hostitelské chromozomální DNA.
 Raltegravir (MK-0518, RAL, IsentressTM) - první schválený inhibitor HIV
integrasy. FDA schválila tento přípravek v roce 2007 pro použití v kombinované
terapii při infekci virem HIV.
 Elvitegravir (GS-9136, EVG, VitektaTM) byl schválen v roce 2012 pro použití
v kombinované terapii pod názvem Stribild, v roce 2014 potom ve formě tablet
pod komerčním názvem Vitekta.
 Poslední z trojice je látka S-1360, jejíž vývoj byl však v klinických testech
ukončen.
45
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA
46
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA
 Druhá generace inhibitorů integrasy přinesla několik přípravků, z nichž jeden je
klinicky používán.
 Dolutegravir (DTG, S/GSK1349572 nebo 572) je licencován firmou
GlaxoSmithKline pod komerčním názvem Tivicay a byl schválen v roce 2013.
V lednu 2014 byl pak schválen i pro použití v EU.
 Cabotegravir (S/GSK-1265744) je zatím neschválené léčivo v současnosti ve
fázi IIb klinických testů.
 V experimentální fázi jsou také další dva inhibitory retrovirové inegrasy a to
MK-0536 a MK-2048.
47
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA
48
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA
Přehled inhibitorů HIV integrasy.
Komerční
název
Generický název
Výrobce
Isentress
Vitekta
Tivicay
raltegravir, RAL
elvitegravir, GS-9136, EVG,
dolutegravir, DTG
Merck Co.,Inc.
Gilead Sciences
GlaxoSmithKline
Rok
schválení
(FDA)
2007
2012
2013
49
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV proteasy
 Proteasy (proteinasy) jsou enzymy, které štěpí virové polyproteinové řetězce,
vznikající translací virové RNA, na menší funkční proteiny s enzymovou aktivitou a
na strukturní proteiny, které pak tvoří virion.
 Inhibitory proteasy HIV narušují kompletaci a sestavování a zrání (maturaci) virů,
nedochází tak k jeho reprodukci a infikování dalších buněk.
 Ritonavir (RTV, NorvirTM) byl pro klinické použití schválen v roce 1996.
 Indinavir (IDV, CrixivanTM) byl schválen rovněž v roce 1996.
 O rok později byl schválen nelfinavir (AG1343, ViraceptTM) jehož hlavním
nežádoucím projevem je průjem. Zajímavostí je, že kromě virostatických účinků
vykazuje nelfinavir i významnou protinádorovou aktivitu a od roku 2008 je
v klinických testech proti rakovině slinivky břišní (v současnosti fáze II).
 Saquinavir (FortovaseTM) byl k léčbě HIV schválen v roce 1997, avšak jeho
prodej byl v roce 2006 v důsledku snížené poptávky zastaven.
 K dalším schváleným inhibitorům HIV proteasy se v roce 1999 přidal amprenavir
(APV, AgeneraseTM) a o rok později lopinavir (ABT-378, KaletraTM), který se
používá ve dvojkombinaci s ritonavirem.
50
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV proteasy
51
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV proteasy
 V druhé generaci inhibitorů HIV proteasy byly prozatím ke klinickému užití
schváleny 4 látky.
 Fosamprenavir (FOS-APV, LexivaTM, TelzirTM) byl schválen v roce 2003, často
se podává v kombinaci ritonavirem a je levnější než jeho předchůdce lopinavir.
 Ve stejném roce byl schválen inhibitor atazanavir (ATV, ReyatazTM), který se
podává jen jednou denně a má nohem menší nežádoucí účinky.
 Tipranavir (TPV, AptivusTM) inhibuje replikaci virů, které jsou rezistentní k jiným
typům proteasových inhibitorů. Byl schválen v roce 2005, pro pediatrii pak v roce
2008. Stejně jako lopinavir a atazanavir se používá v tzv. záchranné terapii, když se
u pacienta vyvine rezistence vůči jiným přípravkům.
 Atazanavir i tipranavir se používají v kombinované terapii s ritonavirem.
 Zatím poslední ze schválených látek působících jako inhibitory HIV proteasy je
darunavir (DRV, PrezistaTM), který byl schválen v roce 2006 pro rezistentní mutace
HIV.
52
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV proteasy
53
4. Inhibitory viru HIV
Inhibitory HIV proteasy
Komerční
název
Generický název
Výrobce
Invirase
Norvir
Crixivan
Viracept
saquinavir mesylat, SQV
ritonavir, RTV
indinavir, IDV
nelfinavir mesylat, NFV
Fortovase
Agenerase
Kaletra
Reyataz
Lexiva (USA)
Telzir (EU)
Aptivus
Prezista
saquinavir
amprenavir, APV
lopinavir – ritonavir, LPV/r
atazanavir sulfat, ATV
fosamprenavir kalcium,
FOS-APV
tipranavir, TPV
darunavir, DRV
Hoffmann-La Roche
Abbott Laboratories
Merck
Agouron
Pharmaceuticals
Hoffmann-La Roche
GlaxoSmithKline
Abbott Laboratories
BristolMeyers-Squibb
GlaxoSmithKline
Boehringer Ingelheim
Tibotec, Inc.
Rok
schválení
(FDA)
1995
1996
1996
1997
1997
1999
2000
2003
2003
2005
2006
54
4. Inhibitory viru HIV
Současná antiretrovirová terapie pacientů s HIV infekcí
 Hlavním problémem antiretrovirové terapie jsou nežádoucí účinky jednotlivých
přípravků a také častý vznik rezistence.
 Některé z přípravků jsou při delším používání nefrotoxické (např. acyklické
nukleosidfosfonáty), některé vedou k laktátové acidóze, zvýšení hladiny cukru a
plazmatických lipidů.
 Tento problém se pak řeší přechodem na jiné léčivo.
 Druhým problémem je, jak již bylo řečeno výše, vytvoření rezistence vůči
používanému léčivu.
 Ta je častá především u NNRTI a někdy dochází i k tzv. křížové rezistenci, tzn.,
že zmutovaný vir je rezistentní nejen vůči jednomu léčivu, ale k celé třídě léčiv.
 Proto se v současné době využívá především kombinovaná terapie tří nebo více
léčivých přípravků, kterou nazýváme HAART (highly active antiretroviral therapy)
nebo nověji cART.
 Většinou se jedná o kombinaci dvou nukleosidových inhibitorů reversní
transkriptasy (NRTI) a proteasového inhibitoru (PI) nebo dvou nukleosidových
(NRTI) a jednoho nenukleosidového inhibitoru (NNRTI).
 Výhodou těchto kombinací oproti podávání jen jednoho léku je potlačení vzniku
rezistence na jednotlivé přípravky.
55
4. Inhibitory viru HIV
Současná antiretrovirová terapie pacientů s HIV infekcí
 Tento přístup významně přispěl ke zlepšení prognózy u HIV infikovaných
pacientů.
 cART v těhotenství je považována za bezpečnou, výrazně snižuje riziko
přenosu infekce na plod při porodu (ve vyspělých zemích je vždy proveden
císařský řez). Bohužel však zatím neexistuje přípravek, který by vedl k eradikaci
infekce.
 Protože terapie několika látkami současně byla pro pacienty poněkud složitá
(musí se brát několik tablet denně v různou denní dobu), farmaceutické
společnosti začaly spolupracovat a spojovat více léčivých přípravků do jedné
tablety (např. Combivir, Kivexa, Truvada, Atripla, atd.)
56
5. Inhibitory HBV
 Virus hepatitidy B (HBV) je virus z rodu Orthohepadnavirus a čeledi
hepadnavirů.
 HBV virus je původcem hepatitidy B, chronická infekce však může vést až k
cirhóze jater nebo hepatocelulárnímu karcinomu.
 Během rozmnožovacího cyklu také využívá reversní transkripci.
 Virus hepatitidy B má kruhový genom (cccDNA), který je po vstupu do buňky
přepsán do pre-genomové RNA a polyadenylován.
 Poté reversní transkriptasa přepíše RNA na DNA.
57
5. Inhibitory HBV
http://de.wikipedia.org/wiki/Hepatitis-B-Virus
58
5. Inhibitory HBV
 Deriváty experimentálně testované proti viru HBV působí z hlediska mechanizmu
jako nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy.
 Z historického pohledu byla první objevenou účinnou látkou FMAU, další
experimenty pak ukázaly, že je vzhledem k závažným vedlejším účinkům na CNS při
léčbě HBV nepoužitelná.
 Její analog fialuridin v klinických zkouškách významně snižoval titr viru, avšak
vykazoval nepřijatelnou toxicitu způsobující smrt 5 z 15 pacientů v důsledku selhání
jater.
 L-analog FMAU clevudin (LevovirTM, RevovirTM) byl ke klinickému použití
schválen v Jižní Koreji a Filipínách, avšak stažen kvůli projevům myopatie u
některých pacientů.
 Emtricitabin je nukleosidový inhibitor reversní transkriptasy viru HIV, avšak
v klinických testech se jeví jako účinný také proti viru HBV. Doposud nebyl k léčbě
HBV schválen.
 Famciclovir se v preklinických studiích také ukázal jako účinný proti HBV.
59
5. Inhibitory HBV
60
5. Inhibitory HBV
 Klinicky jsou k léčbě žloutenky typu B používány tyto látky - adefovir, entecavir,
telbivudine, and tenofovir jsou schváleny k léčbě dospělých, pro děti ve věku 2 až 7
let je možné použít lamivudin.
 Lamivudin (EpivirTM, ZeffixTM, HeptovirTM, EpivirTM, and Epivir-HBVTM) je
přípravek účinný jak proti HBV, tak proti HIV. Jeho nevýhodou při léčbě HBV je
snadno vznikající rezistence. (POZN. Lamivudin vykazuje také účinky vůči ebole).
 Entecavir (ETV, BaracludeTM) se používá u pacientů po transplantaci jater, aby
se předešlo HBV infekcím a také k léčbě HIV pozitivních pacientů trpících
žloutenkou typu B.
 Telbivudin (LdT, SebivoTM (EU), TyzekaTM (USA)) je fosforylován na trifosfát,
který je kompetitivní inhibitor DNA polymerasy HBV. Klinické studie ukázaly, že je
účinnější než lamivudin a adefovir a méně často podléhá vzniku rezistence.
 Další dva přípravky jsou nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy:
 Adefovir (HepseraTM, PreveonTM) se ve formě adefovir dipivoxilu používá jako
orální profarmakum, které je účinné na lamivudin-rezistentní mutanty. Používá se
k léčbě HBV, účinky vykazuje také proti herpes simplex virovým infekcím. Byl
testován i jako anti-HIV přípravek, avšak při léčbě viru HIV selhal.
 Naproti tomu tenofovir (VireadTM - tenofovir disoproxil fumarate) je účinný jak při
61
léčbě HBV tak HIV. Pro léčbu HBV byl schválen v roce 2008.
5. Inhibitory HBV
62
5. Inhibitory HCV
 Standardní léčba hepatitidy C s příznaky zánětu jater zahrnuje použití kombinace
pegylovaného interfetonu alfa s léčivem ribavirin.
 V posledních letech se však objevily nové látky a nové kombinace léčiv, např.
kombinace bocepreviru nebo telapreviru s ribavirinem nebo sofosbuvir s ribavirinem.
 Použití vhodných kombinací a délky léčby (obvykle několik měsíců) se řídí
genotypem konkrétního viru a také tím, zda se jedná o počáteční stádium infekce
nebo o chronickou fázi.
 Řada léčiv je v současnosti předmětem schvalovacích řízení a jeví se, že
hepatitida C bude v blízké budoucnosti medikamentózně vyřešený problém.
K léčbě hepatitidy C se používají následující léčiva/skupiny léčiv:
1. Pegylovaný interferon alfa
2. Nukleosidová analoga
3. Inhibitory serinové NS3/4A proteasy
4. Nukleosidové a nukleotidové inhibitory NS5B polymerasy
5. Inhibitory NS5A
6. Nenukleosidové inhibitory NS5B polymerasy
7. Kombinované látky
63
5. Inhibitory HCV
1. Pegylovaný interferon alfa
 Interferony jsou proteiny produkované buňkami imunitního systému, jejich
syntéza je vyvolána patogenními, nádorovými či mitogenními podněty. V podstatě
pomáhají tělu bránit se před těmito „vetřelci“.
 Při podávání v dávkách mnohem vyšších, než v jakých je tvoří samotný
organismus, dokáže interferon hubit viry a zastavit jejich množení.
 Pegylace pak znamená navázání polyethylenglykolu (PEG) na molekulu
bílkoviny za účelem zlepšení farmakokinetických vlastností proteinů – pegylací
proteinů je dosaženo vyšší rozpustnosti, snížení rychlosti proteolýzy, snížení
imunogenicity, snížení renální eliminace, zvýšení poločasu cirkulace v plazmě,
změn v distribuci a absorpci.
 Pegylované proteiny jsou obvykle též snadněji skladovatelné jako hotové
přípravky.
Komerční název Generický název
PegIntron
peginterferon alfa-2b
Pegasys
peginterferon alfa-2b
Status
schválený
schválený
Výrobce
Merck
Genentech
64
5. Inhibitory HCV
2. Nukleosidová analoga
 Nukleosidová analoga používaná v léčbě HCV zahrnují především ribavirin.
 Samotný ribavirin je v léčbě HCV nepoužitelný, avšak v kombinované léčbě
hraje významnou roli.
 Přestože je ribavirin používán již mnoho let, doposud není zcela objasněn jeho
přesný mechanizmus účinku.
Komerční název Generický název
ribavirin
Copegus,
Rebetol,
Ribasphere,
Moderiba
Status
Výrobce
schválený Genentech, Merck, Kadmon
65
5. Inhibitory HCV
3. Inhibitory serinové NS3/4A proteasy
 Proteasové inhibitory (PI) brání štěpení polyproteinu HCV a tím inhibují tvorbu
proteinů potřebných pro replikaci HCV.
 Nejvíce klinických zkušeností s inhibitory NS3/4A serinové proteasy přinesly
přípravky telaprevir a boceprevir.
Komerční název
Victrelis
Olysio
Sunvepra
n/a
n/a
n/a
Incivek
Generický název
boceprevir
simeprevir
asunaprevir
vaniprevir
paritaprevir
grazoprevir
telaprevir
Status
schválený
schválený
Fáze III
Fáze III
Fáze III
Fáze III
stažen 16.10.2014
Výrobce
Merck
Janssen and Medivir AB
Bristol-Myers Squibb
Merck
AbbVie
Merck
Vertex
66
5. Inhibitory HCV
4. Nukleosidové a nukleotidové inhibitory NS5B polymerasy
 Tyto látky blokují RNA-dependentní RNA polymerasu (označovanou také jako
NS5B ), která hraje klíčovou roli při replikaci HCV.
 Sofosbuvir je používán k léčbě genotypů 1,2,3 a 4 a v současné době se
studuje jako součást kombinované pilulky s NS5A inhibitorem ledipasvirem k léčbě
genotypu 1.
Komerční
název
Sovaldi
n/a
Generický název Status
sofosbuvir
mericitabin
schválený
Fáze III
Výrobce
Gilead Sciences
Roche
67
5. Inhibitory HCV
5. Inhibitory NS5A
 NS5A je HCV protein, který je součástí HCV replikačního komplexu.
 V současné době jsou tyto látky ve Fázi III testování v kombinaci s ostatními
skupinami léčiv.
Komerční
název
Daklinza
n/a
n/a
n/a
n/a
Generický
název
daclatasvir
ledipasvir
ombitasvir
GS-5816
elbasvir
Status
Výrobce
Fáze III
Fáze III
Fáze III
Fáze III
Fáze III
Bristol-Myers Squibb
Gilead Sciences
AbbVie
Gilead Sciences
Merck
68
5. Inhibitory HCV
6. Nenukleosidové inhibitory NS5B polymerasy
 Jsou účinné proti NS5B, ale odlišným mechanizmem než předchozí skupina
NS5B inhibitorů.
Komerční
název
Exviera
n/a
n/a
Generický
název
dasabuvir
beclabuvir
ABT-072
Status
Výrobce
Fáze III
Fáze III
Fáze III
AbbVie
Bristol-Myers Squibb
AbbVie
69
5. Inhibitory HCV
7. Kombinované látky
 V současné době se testuje nová strategie v léčbě hepatitidy typu C, a to
specificky cílená antivirová terapie (STAT-C; specifically targeted antiviral therapy
for hepatitis C).
 Jedná se o kombinovanou terapii, kdy se používá inhibitor ne-strukturální
(NS)3/4A serinové proteasy a HCV NS5B RNA-dependentní-RNA polymerasy
(RdRp).
 V klinických testech I a II se jeví tato terapie jako nadějná, proto se stále
pracuje na objasnění mechanizmu účinku ribavirinu a jeho molekulárních interakcí
s STAT-C.
Komerční název Generický název
Harvoni
sofosbuvir + ledipasvir
Viekira Pak
(ombitasvir + paritaprevir +
ritonavir ) + dasabuvir
Viekirax
ombitasvir + paritaprevir +
ritonavir
n/a
asunaprevir + daclatasvir +
BMS-791325
n/a
grazoprevir + elbasvir
Status
schválený
schválený
Výrobce
Gilead Sciences
AbbVie
Fáze III
AbbVie
Fáze III
Bristol-Myers Squibb
Fáze III
Merck
70
6. Inhibitory serinové HCMV proteasy
 Serinová proteasa má za úkol rozštěpit strukturní proteiny v polyproteinu, které
jsou důležité pro sestavení nové virové částice.
 Mezi inhibitory serinové HCMV proteasy patří tzv. salcominy, komplexní
sloučeniny kobaltu se symterickými N-substituovanými 2-hydroxyfenylaldiminy a
ketiminy.
71
7. Inhibitory cysteinové rhinovirové proteasy
 Rhinoviry patří do skupiny virů, které způsobují záněty horních dýchacích cest
včetně rýmy.
 Dosud známe 99 typů lidských rhinovirů, na tyto viry neexistuje zatím žádný lék
ani vakcína.
 Proto je vývoji látek působících proti rhinovirům věnována značná pozornost.
 Mezi účinné inhibitory patří tyto deriváty:
72
8. Inhibice methylačních reakcí
 v metabolických drahách jsou pro přenos jednouhlíkatého zbytku pouze dvě
alternativy:
a) z methylentetrahydrofolátu prostřednictvím thymidylátsynthasy (viz.
přednáška 4)
b) z S-adenosyl-L-methioninu (SAM) prostřednictvím methyltransferas
73
8. Inhibice methylačních reakcí
 Inhibice:
a) Přímo inhibicí methyltransferas
b) Nepřímo produktovou inhibicí
 SAH je přirozeným inhibitorem (regulátorem) methylačních reakcí
 Poměr SAM/SAH v cytoplasmě buňky je konstantní
 Protože methylační procesy probíhají v buňce, která není v klidovém
stavu, musí být SAHz prostředí neustále odstraňován (enzym:
SAHasa)
 Protože adenosin je inhibitorem reakce katalyzované SAHasou, která
vede k jeho vzniku, je odstraňován z prostředí deaminací
adenosinaminohydrolasou
 Methylační procesy lze tedy inhibovat:
a) Analoga SAM
b) Analoga SAH
c) Analoga adenosinu
74
8. Inhibice methylačních reakcí
75
Otázky k opakování
1. Vysvětlete pojmy:
a) DNA dependentní DNA polymerasa
b) DNA dependentní RNA polymerasa
c) RNA dependentní RNA polymerasa
d) RNA dependentní DNA polymerasa - Reverzní transkriptasa
e) helikasa
f) Topoisomerasy
2. Z čeho se skládá virion?
3. Co je hemaglutinin a neuraminidasa?
4. Jaký je mechanismus účinku a indikace použití inhibitorů neuramidinasy?
5. Co je substrátem (a) RNA polymeras, (b) DNA polymeras, (c) reversních transkriptas?
6. Jaké léky se používají k léčbě AIDS?
7. Jaké léky se používají k léčbě HBV?
8. Jaké léky se používají pro léčbu HCV?
9. Co je retrovirová integrasa?
10. Jakým mechanismem působí léčivo n-docosanol?
11. Odkud pochází jednouhlíkový zbytek přenášený na dUMP thymidylátsyntázou?
12. Jaké jsou hlavní typy inhibitorů methylačních reakcí využívajících SAM?
13. Nakreslete strukturu 5FU a vysvětlete jeho použití.
14. Jmenujte dva klíčové enzymy degradace adeninových nukleosidů.
15. Jaký proces katalyzuje IMP dehydrogenasa?
76
Otázky k opakování
16. Znázorněte strukturu všech 4 nukleobází vyskytujících se v DNA. Správně pojmenujte.
17. Znázorněte strukturu cAMP, NAD, NADH+H+.
18. Jak se navzájem strukturně liší acyklonukleosidy a anhydronukleosidy? Znázorněte na
příkladu.
19. Znázorněte Watson-Crickovo párování bází.
20. Jak se liší alfa a beta anomer ribonukleosidu?
21. Co jsou karbocyklické nukleosidy?
22. Co jsou to interkalátory?
23. Co jsou to antimetabolity? Uveďte jakýkoliv konkrétní příklad antimetabolitu.
24. Co jsou to profarmaka?
25. Proč mají inhibitory topoisomerasy II cytostatický účinek?
26. K čemu se používá (a) vidarabin, (b) ribavirin?
27. Vysvětlete, co znamená „salvage pathway“ neboli záchranný mechanismus purinů,
uveďte alespoň jeden enzym záchranného mechanismu purinů.
28. Jak se v těle syntetizuje TMP?
29. Jak se v těle syntetizují deoxynukleotidy?
30. Co je AICAR?
31. Které enzymy převádějí 5'-nukleotidy na nukleosid-5'-trifosfáty?
32. V kterém stádiu cyklu viru se uplatňuje amantadin?
33. K čemu se v terapii používá azidothymidin?
34. Znáte alespoň jeden druh virů působící malignisující onemocnění?
77
Otázky k opakování
35. Který enzym přenáší methylový zbytek z methylentetrahydrofolátu a na jaký substrát?
36. Jakou reakci katalyzuje NDP reduktasa? Jaké je využití jejích inhibitorů, jmenujte
příklad inhibitoru.
37. Proč mají inhibitory IMP dehydrogenasy cytostatický a imunosupresivní účinek?
38. Vysvětlete funkci thymidylát synthasy a uveďte příklad inhibitoru.
39. Jaké jsou mechanismy vzniku kovalentní vazby inhibitoru s thymidylátsyntázou?
40. Co je přirozeným substrátem adenosinaminohydrolasy?
41. Jaké je terapeutické použití inhibitorů uridinfosforylasy?
42. Odkud pochází jednouhlíkový zbytek přenášený na dUMP thymidylátsyntázou?
43. Co je retrovirová integrasa?
44. Jaké druhy inhibitorů reverzní transkriptasy HIV znáte?
45. Jmenujte alespoň dva strukturní typy NNRTI a jednu látku založenou na tomto
principu, která je používána jako léčivo.
46. Jak se projevuje dědičná deficience adenosinaminohydrolasy?
47. Jmenujte mezi lidskými patogeny alespoň jednoho zástupce (a) poxvirů (b)
herpesvirů.
48. Které skupiny léků se používají v kombinované terapii AIDS?
49. Jaké typy sloučenin mohou inhibovat IMP dehydrogenasu?
50. Proč je obtížné vytvořit účinnou vakcínu proti chřipkovým virům.
78
Otázky k opakování
51. Proč nelze použít k terapeutickým účelům přímo nukleotidy odvozené od aktivních
nukleosidů?
52. Jaké reakce slouží v eukaryotických buňkách k přenosu jednouhlíkatého zbytku?
53. Jmenujte dva nukleosidové inhibitory reverzní transkriptasy HIV.
54. Nakreslete strukturu adefoviru (PMEA, 9-(2-(phosphonomethoxy)ethyl)adenin).
55. Navrhněte alespoň 1 příklad stereoselektivní syntézu β-D-ribonukleosidů.
56. Co je to Hilbertova-Johnsonova reakce?
57. Navrhněte způsob přeměny purinového beta-ribonukleosidu na beta-arabinosid.
58. Jak lze chemicky převést cytosinové deriváty na deriváty uracilu?
79

Podobné dokumenty

Kapitoly z bioorganické chemie (OCH/KBCH)

Kapitoly z bioorganické chemie (OCH/KBCH) 5.4. Inhibitory viru HIV ................................................................................................. 101 5.4.1. Inhibitory průniku do buňky ......................................

Více

GUIDELINES PRO CHRONICKOU HCV INFEKCI

GUIDELINES PRO CHRONICKOU HCV INFEKCI Přetrvávají ve značném titru i u pacientů úspěšně vyléčených. Technicky se jedná o detekci protilátek metodou EIA či některých jejích variant. V současné době se používají metody III. generace, kte...

Více

Tabulka s léky zde

Tabulka s léky zde CCR5-tropnímu HIV (virus, který využívá CCR5 receptor na buňkách CD4). Předem provedený test tropismu, např. Monogram Bioscience´s Trofile, určuje, zda bude léčba Celsentri účinná.

Více

(HCV). Datum vydání: 16. srpna 2015

(HCV). Datum vydání: 16. srpna 2015 Velká část osob infikovaných HCV v tuto chvíli vůbec neví, že by mohli být infikováni. Identifikace infikovaných osob je přitom jednou ze základních podmínek efektivní péče o toto onemocnění. V Ček...

Více

Capecitabine Accord 150mg

Capecitabine Accord 150mg Tablety přípravku Capecitabine Accord se polykají celé a zapíjejí vodou do 30 minut po jídle. Váš lékař určí dávku a léčebný režim vhodný právě pro Vás. Dávka přípravku Capecitabine Accord je závis...

Více

Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům V

Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům V Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům V současnosti jsou možnosti specifické léčby HIV-1 infekce poměrně široké, zejména ve  srovnání s jinými virovými původci lidských onemocn...

Více

Diagnostický a terapeutický postup chronické infekce virem

Diagnostický a terapeutický postup chronické infekce virem V ostatních případech je třeba zcela individuální přístup, posouzení závažnosti jaterního postižení, celkové prognózy nemocného a především možných rizik vyplývajících z podání protivirové léčby. Z...

Více

Negativní vliv hyperhomocysteinémie na lidskou

Negativní vliv hyperhomocysteinémie na lidskou těžká HHcy je většinou způsobená nedostatkem vitaminů B6, B12 nebo kyseliny listové v potravě. Nacházíme ji jak při některých perikoncepčních patologiích tak i při chronickém renálním selhávání, hy...

Více