Agentes Antivirales. Clasificación Mecanismos de acción Mecanismos de resistencia Interferones e inmunomoduladores.

Transcripción

1 Agentes Antivirales Clasificación Mecanismos de acción Mecanismos de resistencia Interferones e inmunomoduladores.

2 Compuestos antivirales Anti-herpesvirus compounds HSV and VZV inhibitors Acyclovir Valaciclovir Famciclovir Idoxuridine Trifluridine CMV inhibitors Ganciclovir Valganciclovir Foscarnet Lamivudine Entecavir Telbivudine IFN-α-2b Anti-HBV compounds Amantadine Rimantadine Oseltamivir Ribavirin Anti-influenza virus compounds Anti-HCV compounds Ribavirin IFN-α-2a

3 PROBLEMAS DE LA TERAPIA ANTIVIRICA Naturaleza de la infección vírica. - Dependencia celular - Síntomas tardíos Problemas en diagnóstico virológico. Dificultades del diagnóstico clínico.

4 Estructuras víricas claves para la replicación PROBLEMAS DE LA TERAPIA ANTIVIRICA Parásitos intracelulares obligados Utilizan la maquinaria celular para la replicación Terapia dirigida a:

5 Flint. Principles of Virology. 2009

6 Si interfiere con una función celular: Debe ser crucial para el virus, pero no para la célula. o Solo la cél. infectada debe morir Interfiere con: QUIMIOTERAPIA Una función vírica específica, ej. enzima Una función celular que el virus necesita para replicar.

7 Ejemplos de Virus que se Tratan con Antivirales Virus Herpes simple Virus Varicela Zoster Citomegalovirus Virus de la Inmunodeficiencia Humana Virus de la Gripe A y B Virus Respiratorio Sincitial Virus de las Hepatitis B y C Papilomavirus Picornavirus

8 Etapas de la replicación viral y posibles blancos de acción antiviral Ingreso a la célula Adhesión Penetración Pérdida de la cubierta Liberación del genoma viral Transcripción del genoma viral Transcripción del mrna viral Replicación del genoma viral Traducción de las proteínas virales Proteínas reguladoras Proteínas estructurales Modificaciones posttraduccionales Ruptura proteolítica Glicosilación, miristilación Ensamblaje del virión Liberación Gemación, lisis celular Clase de inhibidores selectivos Receptores solubles, anticuerpos antireceptor, inhibidores de proteínas de fusión Estabilizadores de la cápside, bloqueadores de canales iónicos Inhibidores de DNA polimerasa, RNA polimerasa, transcriptasa reversa, helicasa, primasa o integrasa virales Interferones, oligonucleótidos antisentido, ribozimas Inhibidores de proteasas Interferones, inhibidores de las proteínas de ensamblaje Inhibidores de neuraminidasa, anticuerpos antivirales, linfocitos citotóxicos

9 Mecanismo de Acción de los Antivirales Binding Reverse transcription Fusion Genomic RNA Integration Transcription Splicing RNA export mrna Translation Nuclear localization Uncoating Modification Lysosome Assembly Budding Endocytosis Maturation

10 Mecanismo de Acción de los Antivirales Flint. Principles of Virology. 2009

11 Mecanismo de Acción de los Antivirales Murray. Microbiología Médica. 2009

12 Adhesión Liberación Pérdida de la cubierta y transferencia del DNA viral al núcleo DNA viral Transcripción a mrna viral Síntesis de DNA viral X Síntesis proteica Gemación Virus Herpes Ensamblaje del virión Proteínas estructurales Proteínas reguladoras Enzimas virales Inhibición de la DNA polimerasa viral Aciclovir, vidarabina, foscarnet, ganciclovir

13 Unión a superficie celular Hemaglutinina Zanamivir Oseltamivir Gemación X Liberación Endocitosis endosoma Proteína M2 H+ Fusión de hemaglutinina Pérdida de la cubierta M2 X Amantadina Rimantadina vrna Virus influenza RNAp mrna vrna Síntesis proteica Transporte intracelular y ensamblaje Proteínas estructurales Proteínas no estructurales

14 Generalidades Muchas actividades antivirales in vitro implican toxicidad excesiva en el hospedero Los antivirales efectivos tienen espectro reducido Mutaciones puntuales en el blanco viral son suficientes para conferir resistencia La mayoría de los antivirales actuales son virostáticos La terapia actual no elimina virus no replicantes o latentes Se requiere de sistemas de transporte celular competentes para lograr concentraciones inhibitorias adecuadas en el sitio de acción No hay pruebas de susceptibilidad in vitro En general no curan, pero acortan

15 Antiherpes Aciclovir Análogo a nucleósido de guanina pero sin 3 -OH Sustrato de timidina kinasa viral que lo fosforila y facilita ser selectivamente incorporado en células infectadas Inhibe competitivamente a la DNA polimerasa viral Termina síntesis de DNA al ser incorporado a la cadena en crecimiento Inactivación suicida DNA terminado que contiene aciclovir une fuertemente a la polimerasa y la inactiva

16 Antiherpes Resistencia Ausencia o producción parcial de timidina kinasa El más común Cambios en la especificidad del sustrato de timidina kinasa Modificaciones en la DNA polimerasa viral El más raro

17 Antiherpes Aciclovir F: 10-30% Comida ABC V ½ horas Poco metabolismo Penetra LCR y líquido vesicular Ajuste de dosis si Cl cr < 50 ml/min Embarazo no afecta farmacocinética Hay paso trasplacentario Valaciclovir Prodroga de aciclovir Es hidrolizada en intestino e hígado F: 70% Sustrato de transportadores intestinales y renales

18 Antiherpes RAM Bien tolerado y RAM son raros Gastrointestinales No ha habido reportes de teratogenia A dosis alta Nefro y neurotoxicidad USOS Herpes inicial > que en recurrencias Dosis mayores en herpes zoster `por menor susceptibilidad Disminuye tasa recurrencias 90% herpes genital Poco efecto durante las recurrencias Herpes zoster: horas

19 Anti-influenza Amantadina Contra influenza tipo A Blanco: proteína M2 que es un canal iónico Inhiben pérdida de cubierta viral Alteran procesamiento de hemaglutinina durante ensamblaje Uso oral con buena biodisponibilidad, vida media de 18 horas, excreción renal Bien tolerado, RAM gastrointestinales y neurologicas menores

20 Anti-influenza Oseltamivir - Zanamivir Inhibidor de neuraminidasa de influenza A y B Neuraminidasa rompe residuos terminales de ácido sialico destruyendo receptores asociados a hemaglitinina permitiendo liberación de viriones Resistencia por mutaciones en hemaglutinina o neuraminidasa Zanamivir se usa inhalado para prevención y tratamiento de influenza aguda

21 En general Agentes antiherpes y anti influenza acortan la duración de la enfermedad, disminuyen la intensidad de los síntomas, disminuyen el período de contagiosidad

22 Interferón IFN alfa y beta Producidos por todas las células en respuesta a estímulos inducidos por Infección viral, RNA doble hebra, citokinas proinflamatorias Actividad antiviral, antiproliferativa y citotóxica IFN alfa está en uso clínico IFN gama producido por Producidos por estímulos inducidos por Linfocito T y células NK Actividad inmunoreguladora

23 RNA RNA Interferón Pérdida de la cubierta 1 DNA 2 Liberación 4 Ensamblaje Glicoproteína Proteína 3 Golgi Mecanismo de acción 1. Inhibición de transcripción Proteína Mx inhibidora de síntesis de mrna 2. Inhibición de la Traducción Principal blanco 3. Inhibición del procesamiento Bloqueo de la glicosilación 4. Inhibición de la maduración viral Bloqueo del ensamblaje Bloqueo de la gemación Otros efectos Modula actividad inmune: Aumentan actividad lítica de linfocitos T citotóxicos

24 Interferón Administración parenteral Vida media de 40 minutos Efectos biológicos de larga duración no relacionados con la cinética Adhesión a polietilen glicol prolonga duración en plasma, disminuye clearance renal y permite administración 1 vez a la semana No penetra a SNC, secreción respiratoria, ojos

25 Interferón Efectos adversos Síndrome tipo influenza Se desarrolla tolerancia a este efecto y se maneja con antipiréticos Mielosupresión NeurotoxicidadALtera ciones autoinmunes (tiroiditis) Alopecia (niños) Interfiere con CitP450 Usos clínicos Hepatitis B crónica No es útil en la aguda Condiloma acuminado Hepatitis C sarcoma de Kaposi Esclerosis múltiple

26 Lamivudine Análogo de nucleósido de citidina Actividad inhibidora de transcriptasa reversa y DNA polimerasa de HBV Resistencia por mutaciones puntuales en DNA pol HBV Administración oral con F >80% Distribución en agua corporal total Vida media de 9 horas y eliminación renal Tratamiento prolongado < 1 año Resistencia 14-32% al 1er año y 50% a los 3 años

27 Ribavirina Análogo de purina Antiviral de amplio espectro Mecanismo de acción Alteración en el pool intracelular de nucleótidos Inhibición de la síntesis de mrna viral Interfiere con la síntesis de GTP en el hospedero Inhibición de proteínas dependientes de GTP No hay reportes de resistencia

28 Ribavirina Es de administración oral con f 50% Comida aumenta los niveles plasmáticos Se puede administrar también por vía inhalada Vd 10 lts/kg Se acumula en plasma (eritrocitos)y estado estacionario se alcanza en 4 semanas (vida media de 300 horas) Metabolismo hepático y eliminación renal

29 Ribavirina Efectos adversos En aerosol Irritación conjuntival, erupción, sibilancias transitorias Sistémica Anemia con reticulocitosis, aumento de bilirrubina,fe y ácido úrico Alto riesgo de teratogenicidad, embriotoxicidad, oncogenicidad y gonadotoxicidad No embarazarse antes de 6 meses de terminado el tratamiento Las mujeres en embarazo no deben cuidar pacientes con ribavirina en aerosol

30 Ribavirina Usos terapeuticos Aerosol Bronquiolitis y neumonía por RSV en pacientes de alto riesgo Sistémica En combinación con interferón para HCV Eficacia 40% Virus Hanta (?)

31 Imiquimod Agente inmunomodulador efectivo en la terapia tópica del condiloma Induce producción de citokinas y quimiokinas proinflamatorias como TNF- e IFN Eficacia 50% (> en mujeres)

32 Otros antivirales Fanciclovir y penciclovir Eficacia, actividad y espectro semejante a aciclovir Fomivirsen Oligonucleótido antisentido contra CMV Metabolismo local por exonucleasas Aplicación intraocular en retinitis x CMV Ganciclovir Pruincipalmente contra CMV pero también contra HSV Mielotóxicidad Se incorpora también al DNA hospedero Foscarnet Inhibe no competitiva pero reversiblemente la actividad pirofosfatasa de la DNA polimerasa de HSV, CMV y HIV Nefrotóxicidad, neurotoxicidad e hipocalcemia Idoxouridina Análogo de timidina no selectivo Tratamiento tópico de keratitis HSV y Herpes labial

33 Otros antivirales Anti HBV Adefovir Análogo de adenosina Entecavir Análogo de guanosina Anti picornavirus Pleconaril Inhibición de la adhesion y pérdida de la cubierta virales

34 Antiretrovirales

35 Didanósido, stavudina,zalcitabina, zidovudina, inhibidores no nucleósido X DNA Integración Integrasa vrna Gemación y liberación Receptores para CD4 y quimiokinas Gp120 + gp41 Adhesión y fusion X vrna Penetración y descubrimiento X RT RT RNasa H Terapia basada en CD4 Complejo cdna -RNA mrna Transcripción X Antagonistas de tat Proteínas estructurals Proteínas reguladoras Traducción Inhibidores de proteasa X Maduración

36 Aspectos generales Objetivo es producir supresión máxima de HIV en plasma Suprimir replicación viral lo más completo y duradero posible Evitar al máximo toxicidad Resistencia RT tiene alta tasa de errores Control terapéutico incompleto selecciona virus resistentes Terapia combinada es esencial Multiresistencia Supresión completa de la replicación Adherencia del paciente es un problema mayor

37 Compuestos antiretrovirales Nucleoside reverse transcriptase inhibitors Zidovudine Didanosine Zalcitabine Stavudine Lamivudine Lamivudine + zidovudine Abacavir + lamivudine + zidovudine Nucleotide reverse transcriptase inhibitors Tenofovir disoproxil fumarate Non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors Nevirapine Efavirenz Saquinavir Ritonavir Indinavir Nelfinavir Lopinavir + ritonavir Protease inhibitors Viral entry inhibitors Viral entry inhibitors Coreceptor inhibitors Coreceptor inhibitors Maraviroc Maraviroc Fusion inhibitors Fusion inhibitors Enfuvirtide Enfuvirtide Integrase Integrase inhibitors inhibitors Raltegravir Raltegravir

38 Nucleósidos inhibidores de la transcriptasa reversa En general previenen infección aguda pero no afectan células ya infectadas Para activarse deben ser fosforilados por el hospedero Inhiben competitivamente la transcriptasa del HIV Por carecer de 3 -OH terminan elongación de DNA

39 Nucleósidos inhibidores de la transcriptasa reversa Los mecanismos de resistencia están relacionados con mutaciones acumulativas en transcriptasa No son incorporados al DNA o bien, la transcriptasa adquiere la capacidad de añadir al nucleósido un ATP.

40 Nucleósidos inhibidores de la transcriptasa reversa Aspectos cinéticos generales Todos tienen buena biodisponibilidad (25-90%) La comida disminuye absorción de didanósido No son sustrato de CitP450. interacciones solo con didanósido Lamivudine tiene vida media de 12 horas, el didanósido tiene vida media 8-24 horas, pues se acumula el trifosfato Zidovudina se elimina por metabolismo hepático, el resto predominantemente por vía renal

41 RAM Nucleósidos inhibidores de la transcriptasa reversa Alteraciones mitocondriales por inhibición de la DNA polimerasa γ y cambio hacia metabolismo anaeróbico Acidosis láctica, pancreatitis, neuropatía periférica, esteatosis hepática, lipoatrofia En orden decreciente de afinidad Zalcitabina, didanosina, stavudina, lamivudina/emtricitabina, zidovudina, abacavir, y tenofovir

42 Antiretrovirales no nucleósido Inhiben transcriptasa mediante unión no competitiva en un sitio diferente al sitio activo. Subunidad p66. Etravirine, de segunda generación, útil en resistencia a los de primera. Es una molécula flexible que se adapta a diversos cambios conformacionales (cubre HIV 1 y 2) No requieren fosforilación Activos sólo contra HIV-1

43 Antiretrovirales no nucleósido Todos son sustrato de CYP450 y capaces de autoinducir su metabolismo Participan en diversas interacciones Todos son para administración oral Adquisición fácil de resistencia Cruzada entre todos los miembros de este grupo Hepatotoxicidad

44 Inhibidores de proteasa Las aspartil-protesas de HIV son dímeros, en el humano, son monómeros Los inhibidores se unen reversiblemente en el sitio activo de la enzima Activos contra HIV-1 y HIV-2

45 Inhibidores de proteasa Monoterapia selecciona resistencia cruzada Mutaciones que producen cambios conformacionales que conducen a mejorar la actividad enzimática y a veces el desempeño viral Para que se manifieste resistencia debe haber acumulación de mutaciones que es mayor con los de segunda generación Los IP de 2ª generación como lopinavir/ritonavir o darunavir retienen su actividad en presencia de resistencia a los de 1ª generación The second-generation protease inhibitors

46 Inhibidores de proteasa Tiene alta variabilidad interindividual Son de baja biodisponibilidad Extenso metabolismo por CYP450 CYP3A4 y CYP3A5 Son sustratos de glicoproteína P Eflujo intestinal Limitación en distribución a SNC Vida media corta Refuerzo con dosis bajas de ritonavir (Boosted therapy) Bloqueo de CYP3A en intestino e hígado para aumentar niveles de IP acompañante

47 Inhibidores de proteasa Reacciones adversas comunes Gastrointestinales Nauseas, vómito, diarrea, parestesias Metabolicas Intolerancia a la glucosa, diabetes Indinavir Hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia Estatinas Acumulación centrípeta de grasa o redistribución

48 Inhibidores de integrasa Integrasa Enzima responsible del ransporte y adhesión del DNA proviral a los cromosomas del hospedero Raltegravir (2007) Inhibe la reacción de transferencia de las hebras de DNA viral al humano uniendo iones metálicos en el sitio activo

49 Inhibidores e integrasa Resistencia Q148K/R/H: disminuye susceptibilidad en 25 veces) N155H: disminuye susceptibilidad en 10 veces Q148H/G140S : disminuye susceptibilidad en 100 veces Probablemente también sea acumulativa

50 Inhibidores de integrasas También pueden actuar boosted RAM Gastroinstestinal nausea, diarrea Alteración en pruebas hepáticas Riesgo de cáncer

51 Inhibidores de la fusión Alternativa en infecciones altamente resistentes Altos costos Administración subcutánea Enfuvirtide Previenen la fusión de HIV al CD4 Se unen a la región HR1 de la glicoproteína 41 (gp41), Bloqueo del pliegue de HR1 y HR2 Impide el cambio conformacional de gp41 necesario en el paso final de la fusión. Mutaciones en HR1 provocan resistencia RAM Reacciones en el sitio de la inyección Nódulos subcutáneos, eritema, prurito, dolor, equimosis

52 Antagonistas del receptor de chemokina 5 (CCR5) Maraviroc (2008) Previene la unión de HIV a CD4 La unión de la proteína de superficie gp120 del HIV al CD4 provoca la exposición de su lazo V3i, el cual se une con un coreceptor para quimiokinas (principalmente CCR5 o CXCR4 ), lo que permite a gp41 insertarse en la célula hospedera y producir la fusión de las membranas celulares Maraviroc solo es activo contra virus que usan CCR5. Ya hay reportes de resistencia Mutación en V3 o selección de virus trópicos por CXCR4 Se metaboliza vía CYP3A4 y es sustrato de glicoproteína P

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54 Avances en la terapia HIV Desde la terapia combinada inicial con mas de 20 comps al dia hasta un comprimido al dia en presentacion combinada con fármacos de larga duracion de accion 2 nucleosidos mas un no nucleosido o un inghibidor de proteasa