Sviluppo e Applicazioni degli Agenti Antivirali

Presentazione sul tema: "Sviluppo e Applicazioni degli Agenti Antivirali"— Transcript della presentazione:

1 Sviluppo e Applicazioni degli Agenti Antivirali
VIROLOGIA Sviluppo e Applicazioni degli Agenti Antivirali

2 So Much Knowledge, So Few Antivirals
IL PARADOSSO DELLE CHEMIOTERAPIA ANTIVIRALE: So Much Knowledge, So Few Antivirals Le molecole dotate di attività antivirale sono spesso tossiche per l’ospite I farmaci antivirali dovrebbero avere un’efficacia del 100% Alcuni virus patogeni importanti si coltivano difficilmente o non si coltivano affatto in laboratorio (es. HCV, HBV, HPV) Per alcuni virus patogeni non è disponibile un modello animale che riproduca la patologia umana (es. morbillo, HCV) Problema della tempestività della diagnosi e del trattamento delle infezioni acute

3 The antiviral repertoire: the approved compounds
cellular viral

4 Virus trattabili con farmaci antivirali
Virus dell’herpes simplex (HSV) Virus della varicella-zoster (VZV) Citomegalovirus (CMV) Virus dell’immunodeficienza umana (HIV) Virus dell’influenza Virus respiratorio sinciziale Virus dell’epatite A, B, C (HAV, HBV, HBC) Papillomavirus (HPV*) Picornavirus *Sono disponibili protocolli di sperimentazione

5 Farmaci antivirali approvati dalla FDA negli USA

6 Farmaci antivirali approvati dalla FDA negli USA
HERPESVIRUS HSV Aciclovir Penciclovir Adenosina arabinoside Iododesossiuridina HSV e VZV Valaciclovir Famciclovir Aciclovir CMV Ganciclovir Fosfonoformato (foscarnet) Cidofovir Fomivirsen

7 Farmaci antivirali approvati dalla FDA negli USA
Virus dell’immunodeficienza umana (HIV) Inibitori della trascrittasi inversa nucleosidici Azidotimidina (zidovudina) Didesossiinosina (didanosina) Didesossicitidina (zalcitabina) Stavudina (d4T) Lamivudina (3TC) non nucleosidici Nevirapina Delaviridina Inibitori della proteasi Saquinavir Ritonavir Indinavir Nelfinavir

8 Farmaci antivirali approvati dalla FDA negli USA
Virus dell’influenza Ceppo A Amantadina Rimantadina Ceppi A e B Zanamivir Oseltamivir

9 Farmaci antivirali approvati dalla FDA negli USA
Virus dell’epatite C (HCV) Interferone-aRibavirna Papillomavirus (HPV) Interferone-a Virus respiratorio sinciziale, Virus Lassa Ribavirina Picornavirus Pleconaril

10 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali
Blind screening strategia superata Strategie innovative Mechanism-based screens Cell-based assays Combinatorial chemistry High-throughput screens Rational drug designs Bioinformatics

11 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali

12 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali

13 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali

14 R&D of antiviral discovery
L’intero processo può durare 10 anni e costare dai 100M$ ai 500M$

15 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali
Blind screening strategia superata Strategie innovative Mechanism-based screens Cell-based assays Combinatorial chemistry High-throughput screens Rational drug designs Bioinformatics

16 Mechanism-based assay for proteases

17 Mechanism-based assay for proteases

18 Mechanism-based assay for viral nuclease

19 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali
Blind screening strategia superata Strategie innovative Mechanism-based screens Cell-based assays Combinatorial chemistry High-throughput screens Rational drug designs Bioinformatics

20 Cell-based assay for HIV protease
Grafsrom et al., Adv. Exp. Med. Biol. 312:25-40, 1992

21 Cell-based assay for transcription regulators

22

23 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali
Blind screening strategia superata Strategie innovative Mechanism-based screens Cell-based assays Combinatorial chemistry High-throughput screens Rational drug designs Bioinformatics

24 High-throughput screens

25 Combinatorial chemistry
Es. Se si combinano 10 linkers con 10000 piccole molecole si ottengono 109 nuove combinazioni

26 Ricerca e sviluppo di farmaci antivirali
Blind screening strategia superata Strategie innovative Mechanism-based screens Cell-based assays Combinatorial chemistry High-throughput screens Rational drug designs Bioinformatics

27 Stucture-based drug design
Struttura della proteasi di HIV legata agli inibitori saquinavir (A) e indinavir (B) Vondrasek J. et al., Nat. Struct. Biol. 4:8, 1997

28 Some viral targets for antiviral drug discovery

29 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Adsorbimento Agente Virus Antagonisti dei recettori HIV (es. gp120/CD4) recettori solubili peptidomimetici Anticorpi neutralizzanti Molti virus Destran solfato, eparina HSV

30 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Penetrazione e scapsidazione Agente Virus Amantadina, rimantadina Virus dell’influenza A Tromantadina HSV Arildone, disossarile, pleconaril Picornavirus

31 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Trascrizione Agente Virus Interferone HAV, HBV, HCV, HPV Oligonucleotidi antisenso CMV

32 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Sintesi proteica Agente Virus Interferone HAV, HBV, HCV, HPV

33 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Replicazione del DNA (polimerasi virale) Agente Virus Analoghi nucleosidici Herpesvirus, HIV, HBV Inibitori non nucleosidici Herpesvirus, HIV

34 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Biosintesi dei nucleosidi Agente Virus Ribavirina Virus respiratorio sinciziale Virus della febbre di Lassa

35 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Agente Virus Analoghi nucleosidici HSV, VZV

36 Esempi di bersagli di farmaci antivirali
Adsorbimento Penetrazione e Scapsidazione Trascrizione Sintesi proteica Replicazione del DNA (polimerasi virale) Biosintesi dei nucleosidi Recupero dei nucleotidi (timidina chinasi) Maturazione (proteasi) Maturazione (proteasi) Agente Virus Analoghi di substrato HIV Peptidomimetici

37 The prototypic compounds (pharmacophores) of important classes of antiviral agents used today

38 Many well-known antiviral compounds are nucleoside
and nucleotide analogs

39 Analoghi nucleosidici
Costituiscono la maggior parte dei farmaci antivirali Hanno come bersaglio le DNA polimerasi virali e le trascrittasi inverse Hanno una modificazione della base, dello zucchero o di entrambi Devono essere fosforilati nella forma trifosfata da chinasi virali e/o cellulari Le polimerasi virali sono inibite selettivamente perché perché legano il nucleotide modificato con maggiore affinità (100 volte) rispetto agli enzimi cellulari

40 Analoghi nucleosidici: meccanismo di azione
Assenza di un 3’-idrossile sullo zucchero Impediscono l’allungamento della catena Modificazione della base Alterano il riconoscimento e l’appaiamento delle basi

41 Farmaci anti-erpetici: Aciclovir
E’ un analogo della guanosina ha una catena laterale aciclica (idrossietossimetil) al posto del desossiribosio E’ attivo selettivamente contro HSV e VZV (meno) Viene utilizzato negli episodi acuti e per prevenire le recidive Non elimina l’infezione latente La resistenza si sviluppa in seguito a mutazioni della timidina chinasi o della DNA polimerasi virale

42 Aciclovir: meccanismo di attivazione

43 Farmaci anti-erpetici: Famciclovir, Valaciclovir
Sono dei proprofarmaci: necessitano 2 eventi di attivazione eliminazione della catena laterale fosforilazione Hanno una maggiore biodisponibilità Sono attivi contro HSV e VZV

44 Farmaci anti-erpetici: Ganciclovir
E’ un analogo della guanosina ha una catena laterale aciclica (diidrossipropossimetil) al posto del desossiribosio E’ attivo selettivamente contro CMV Viene utilizzato negli episodi acuti e come chemioprofilassi Ha un intervallo terapeutico molto ristretto: mielotossicità La resistenza si sviluppa in seguito a mutazioni della chinasi o della DNA polimerasi virale

45 Chain termination by antiviral nucleoside analogs

46 Farmaci anti-erpetici: Foscarnet
E’ un analogo del pirofosfato (acido fosfonoformico) Inibisce la replicazione virale legandosi alla DNA pol nel sito di scambio del pirofosfato E’ attivo contro CMV, HSV, VZV, (HIV) E’ il farmaco di scelta per il trattamento di ceppi di CMV resistenti al ganciclovir E’ nefrotossico La resistenza si sviluppa in seguito a mutazioni della DNA polimerasi virale

47 Farmaci anti-erpetici: Fomivirsen
GCG TTT GCT CTT CTT CTT GCG E’ un oligonucleotide antisenso fosforotioato complementare all’mRNA del gene IE2 di CMV 21 nt Inibisce la replicazione virale impedendo la traduzione del messaggero ribosoma IE2 mRNA fomivirsen E’ utilizzato per il trattamento intravitreale della retinite da CMV in pazienti con AIDS resistenti o non tolleranti ad altri trattamenti E’ il primo oligo antisenso approvato dalla FDA nel 1998

48 Farmaci anti-erpetici: Fomivirsen

49 Farmaci anti-erpetici: Fomivirsen

50 Farmaci anti-erpetici: Fomivirsen
Inhibition of HCMV IE proteins EC50= 0.1 mM Antiviral activity

51 Farmaci anti-erpetici: Fomivirsen

52 Oligo antisenso in trials clinici
DA: Kurrek J. Antisense technologies. Eur. J. Biochem. 270, (2003)

53 Farmaci anti-influenzali: Amantadina e Rimantadina
Sono amine tricicliche Amantadina cloridrato Rimantadina cloridrato Inibiscono la liberazione dell’RNA virale dopo la decapsidazione bloccando la proteina M2 della matrice virale Sono utilizzate nella terapia e nella chemioprofilassi dell’influenza da virus di tipo A Devono essere somministrate entro ore dalla comparsa dei sintomi L’insorgenza di resistenze è frequente per mutazioni a carico della proteina M2 o della emoagglutinina

54 Struttura dell’ortomixovirus
pompa protonica ribonucleoproteine proteina della matrice neuraminidasi emoagglutinina

55 Amantadina e Rimantadina: meccanismo di azione
Ingresso e decapsidazione del virus influenzale A: ruolo della proteina di matrice M2 HA Pompa protonica cellulare M2 Pompa protonica virale Disassociazione M1 e RNA genomico Acidificazione dell’endosoma Esposizione dei domini fusogeni

56 Amantadina e Rimantadina: meccanismo di azione
Interazione dell’amantadina con il dominio transmembrana della proteina M2 del virus influenzale di tipo A

57 Farmaci anti-influenzali: gli inibitori della neuroaminidasi,
un esempio di structure-based design di inibitori della replicazione virale

58 La Neuraminidasi: struttura e funzione
E’ una glicoproteina transmembrana tetramerica In azzurro e in giallo sono rappresentati gli aminoacidi invarianti presenti nel sito attivo. In rosso l’acido neuraminico Taglia il legame a-chetosidico tra un ac. neuraminico terminale e la catena oligosaccaridica Distrugge i recettori riconosciuti dall’HA Facilita la penetrazione del virus inglobato nelle mucine ricche di ac. neuraminico Facilita il rilascio della nuova progenie virale tagliando i residui di ac. neuraminico presenti sia sulla superficie cellulare sia sulle glicoproteine virali

59 La Neuraminidasi: funzione
P. Palese, M. Ueda, K. Tobita, R.W. Compans. Characterization of temperature sensitive influenza virus mutants defective in neuraminidase. Virology 61:397–410 (1974). 33°C WT phenotype Virioni liberi infettivi 39.5°C NA- phenotype Virioni aggregati non infettivi

60 Sviluppo di inibitori della NA
Cristallizzazione 1 2 Strutturistica

61 Struttura della NA del virus dell’influenza A

62 Sviluppo di inibitori della NA
3 Struttura cristallografica della NA con un inibitore (Zanamivir) legato al sito attivo Rational drug design

63 Sviluppo di inibitori della NA
Relenza (Biota/Glaxo) FDA approved Inhalation Tamiflu (Gilead/Hoffmann La Roche) FDA approved Oral (BioCryst/ Johnson & J) Clinical trials Oral

64 Sviluppo di inibitori della NA:
attività in vitro Cellule non trattate. Il virus viene assemblato e rilasciato normalmente Cellule trattate con un inibitore NA. Il virus è presente in grossi aggregati non infettivi

65 Farmaci antiinfluenzali: Zanamivir e Oseltamivir
Sono analoghi dell’acido neuraminico (sialico) L’azione antivirale si esplica inibendo selettivamente la NA dei virus influenzali di tipo A e B Sono impiegati nella terapia e nella profilassi dell’influenza. Riducono la durata della malattia se assunti entro le prime 48 ore. Zanamivir: per inalatoria Oseltamivir: per via orale La resistenza si sviluppa in seguito a mutazioni della NA virale

66 I farmaci antiretrovirali

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69 Il ciclo replicativo di HIV
Adsorbimento Fusione Penetrazione

70 Adsorbimento, Legame ai recettori, Fusione
Il recettore virale è costituito da un trimero dell’eterodimero gp41/gp120 Le due proteine derivano da un precursore comune la gp160 che viene tagliata da proteasi cellulari gp41 gp120 CD4 I II III IV Adsorbimento Legame al CD4 Legame al Fusione corecettore

71 Recettori della gp120 CD4 è il recettore ad alta affinità
Linfociti T helper, macrofagi, cellule dendritiche Galattosilceramide e glicolipidi correlati Recettori virali alternativi in epitelio della mucosa rettale e vaginale, spermatociti, astrociti, oligodendrociti gp41 gp120 CD4 sCD4-IgG Cyanovirin-N

72 Inibitori del legame gp120-CD4
(in clinical trials) sCD4-IgG È una proteina di fusione tetravalente disegnata per legare e neutralizzare HIV prima del legame con il CD4 CD4 D1-D2 Hu k-light chain FC Hu IgG2 heavy chain FC Cyanovirin-N E’ una proteina di 101 aa isolata originariamente da un estratto acquoso del cianobatterio Nostoc ellipsosporum. Ora è prodotta in E.coli. Ha un potenziale per un uso topico per la prevenzione della trasmissione sessuale di HIV

73 Legame al corecettore CXCR4 CCR5
I corecettori di HIV sono dei recettori cellulari per le chemochine gp41 gp120 CD4 Corecettore CCR CXCR4 SCH-C AMD3100 SCH-D TAK779 PRO140 Appartengono alla superfamiglia dei recettori accoppiati alle G proteins con sette domini trans-membrana L’interazione CD4-gp120 fa esporre i siti di legame della gp120 per il corecettore CXCR4 E’ il corecettore per i ceppi T-tropici (X4) di HIV CCR5 E’ il corecettore per i ceppi macrofago-tropici (R5) di HIV

74 The co-receptor story Nei primi anni ‘90 fu chiaro che alcuni individui erano resistenti all’infezione nonostante ripetute esposizioni e che alcuni sieropositivi sopravvivevano a lungo long term survivors (Cao et al., New England J. Of Medicine, 332: , 1995) Nel 1996 vennero identificati i corecettori di HIV: CCR5 e CXCR4 (Alkhatib et al., Science 272: , 1996; Feng et al., Science 272: , 1996) Poco dopo emerse l’idea che gli individui resistenti avessero dei corecettori mutati (Liu et al., Cell 86: , 1996; Samson et al., Nature 272: , 1998)

75 The co-receptor story Per verificare questa ipotesi Samson e coll. sequenziarono il gene per CCR5 di tre individui resistenti e in uno di questi trovarono una delezione chiamata D32 HIV non entra in cellule che hanno un corecettore CCR5 D32 implicazioni per lo sviluppo di inibitori Uno screening su un ampio numero di individui Europei, Giapponesi e Africani ha rivelato che l’allele CCR5 D32 è presente nel 9% dei caucasici ma è completamente assente negli altri gruppi Due ipotesi: deriva genetica selezione naturale (durante l’epidemia di peste del 14° secolo in Europa si sarabbe selezionato l’allele CCR5 D32 perché conferirebbe resistenza a tale infezione)

76 Inibitori del legame al corecettore
Sono stati sviluppati numerosi inibitori dei corecettori che si sono dimostrati efficaci in studi preclinici gp41 gp120 CD4 Corecettore CCR CXCR4 SCH-C AMD3100 SCH-D TAK779 PRO140 PROBLEMI: Inibitori di CCR5 possono guidare l’evoluzione di ceppi R5 verso i più virulenti ceppi X4 che utilizzano CXCR4 come corecettore Inibitori CXCR4 potrebbero avere effetti indesiderati sul sistema immunitario topi ko per CXCR4 mostrano mortalità perinatale, con difetti linfopoietici, mielopoietici e di sviluppo nervoso e cardiaco

77 Fusione: struttura della gp 41
HR1 Peptide fusogeno HR2 NH2 Dominio esterno Envelope virale Dominio interno COOH

78 Fusione: ruolo della gp41
Membrana virale Membrana cellulare gp120 gp41 HR1 HR2 Dominio fusogeno CD4 corecettore FORMA NATIVA FORMA INTERMEDIA FUSIONE TRIMER OF HAIRPINS POSTFUSIONE Membrana virale Membrana cellulare gp120 gp41 FORMA NATIVA Membrana virale Membrana cellulare gp120 gp41 HR1 HR2 Dominio fusogeno CD4 corecettore FORMA NATIVA FORMA INTERMEDIA

79 Inibitori della fusione
HR1 HR2 Dominio fusogeno FORMA INTERMEDIA Interagiscono con la forma intermedia di gp41 Inibitori della fusione (in clinical trials) Enfuvirtide (T20) e T1249 T20 è un peptide sintetico omologo a 36 aminoacidi conservati nella regione HR2 di gp41. Impedisce la formazione del complesso HR1/HR2 prevenendo la fusione delle membrane. T1249 è simile a T20, più potente e attivo sui ceppi di HIV resistenti a T20 Questi farmaci non dovrebbero sviluppare resistenze crociate con gli altri farmaci disponibili 5-Helix IQN17

80 Il ciclo replicativo di HIV
Trascrizione inversa

81 Struttura della trascrittasi inversa di HIV
E’ una proteina eterodimerica costituita dalle subunità p51 e p66

82 Inibitori della trascrittasi inversa di HIV
Analoghi nucleosidici: Zidovudina Didanosina Zalcitabina Stavudina Lamivudina (AZT) (ddI) (ddC) (d4T) (3TC) Sono degli inibitori competitivi e agiscono come terminatori di catena nella sintesi del DNA provirale La selettività di azione deriva dall’affinità molto maggiore (100 volte) per la RT rispetto alle DNA Polimerasi umane.

83 Inibitori della trascrittasi inversa di HIV
Zidovudina Didanosina Zalcitabina Stavudina Lamivudina Analoghi nucleosidici: SPETTRO DI AZIONE: HIV-1 HIV-2, HTLV-1 Inibiscono la replicazione virale nei linfociti del sangue periferico e nei macrofagi del sistema nervoso centrale, ma sono meno attivi sui monociti-macrofagi e su cellule quiescenti. RESISTENZE: Frequenti e a volte crociate per mutazione della RT

84 Inibitori della trascrittasi inversa di HIV
Inibitori non nucleosidici: Nevirapina Delavirdina Loviride Efavirenz Sono inibitori non competitivi della RT e non vengono incorporati nella catena nascente del DNA provirale

85 Inibitori della trascrittasi inversa di HIV
Inibitori non nucleosidici: Si legano ad una tasca idrofobica vicino al sito attivo della RT bloccando la sintesi del DNA provirale

86 Movimenti strutturali della RT indotti dal legame
di inibitori non nucleosidici In giallo e in verde: scheletro e aminoacidi della RT non legata In blu e in rosso: scheletro e aminoacidi della RT legata ad un inibitore Il sito di legame esiste solo in presenza dell’inibitore Sito di legame agli inibitori

87 Inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa di HIV
Il meccanismo di azione non è chiaro ma si pensa che alterino la struttura dell’enzima a livello del sito catalitico, del sito di legame all’acido nucleico di stampo e del sito di legame ai dNTP

88 Inibitori non nucleosidici della trascrittasi inversa di HIV
Nevirapina Delavirdina Loviride Efavirenz SPETTRO: sono dotati di selettività di azione per HIV-1 ma sono privi di attività per HIV-2 ed altri retrovirus. Sono sempre utilizzati in terapia di combinazione. RESISTENZA: Le resistenze sono frequenti e crociate per mutazioni puntiformi della RT. Non sono state segnalate resistenze crociate con gli analoghi nucleosidici e con gli inibitori delle proteasi

89 Il ciclo replicativo di HIV
Maturazione

90 La Proteasi di HIV E’ codificata dal gene pol (99 aa)
E’ un enzima dimerico Appartiene alla famiglia delle aspartil-proteasi (come la rennina e la pepsina) L’aspartato 25 è fondamentale per la catalisi E’ essenziale per la produzione di virioni maturi

91 Attività della proteasi di HIV
La proteasi di HIV taglia tra una fenilalanina, o una tirosina e una prolina Nessuna proteasi umana ha questa specificità: possibile sviluppo di inibitori!

92 Ruolo della proteasi di HIV
Poliproteina gag-pol (9 siti di taglio) Protease RT integrasi MA CA p2 NC p1 p6 RT integrasi MA CA p2 NC p1 p6 Protease MA CA p2 NC p1 p6 Protease RT integrasi MA CA p2 NC p1 p6 Protease RT integrasi

93 Ruolo della proteasi di HIV

94 Sviluppo di inibitori della proteasi di HIV

95 Sviluppo di inibitori della proteasi di HIV
Struttura della proteasi di HIV legata agli inibitori saquinavir (A) e indinavir (B) Vondrasek J. et al., Nat. Struct. Biol. 4:8, 1997

96 Inibitori della proteasi di HIV
Saquinavir Indinavir Ritonavir Nelfinavir VX-478

97 Inibitori della proteasi di HIV
Sono dei peptidomimetici Agiscono come inibitori competitivi SPETTRO: HIV-1 e HIV-2 RESISTENZE: frequenti in monoterapia e a volte crociate

98 Monitoraggio dell’efficacia farmacologica
Si utilizzano due indicatori di malattia: Il n° dei linfociti T CD4+ >500/ml è un valore normale <200/ml è la definizione di AIDS Si misura con la citofluorimetria Il n° di copie di HIV RNA 50 copie/ml di plasma è il limite di detectabilità Si misura con la PCR

99 Monitoraggio dell’efficacia farmacologica
In una terapia efficace… Il n° dei linfociti T CD4+ AUMENTA Immunoricostituzione Il n° di copie di HIV RNA DIMINUISCE Blocco della replicazione virale

100 Il problema delle resistenze farmacologiche
REPLICAZIONE=MUTAZIONE 1010 vironi vengono prodotti giornalmente… Assumendo un tasso di mutazione di circa 10-4 … In assenza di attività proofreading della RT… Si genera una mutazione in ogni nuovo genoma virale (9200 nucleotidi) Evoluzione di HIV in un singolo paziente BLU linfonodi ROSSO sangue periferico GIALLO milza VERDE polmoni NERO gangli dorsali 33 varianti in un singolo paziente! Ait-Khaled et al., AIDS 9: , 1995

101 Il problema delle resistenze farmacologiche
REPLICAZIONE=MUTAZIONE LE MUTAZIONI EMERGONO SPONTANEAMENTE IN ASSENZA DI SELEZIONE

102 Variabilità genetica dei virus a RNA (HIV-1, HCV) e
tasso ottimale di mutazione

103 Il problema delle resistenze farmacologiche
REPLICAZIONE=MUTAZIONE Se la dose di farmaco somministrata non sopprime completamente lreplicazione virale verranno selezionati virus mutanti

104 HAART: highly active antiretroviral therapy
Prevede l’impiego in associazione di inibitori della RT e della proteasi Permette di ottenere una maggiore potenza antiretrovirale Riduce l’insorgenza di ceppi resistenti. Es. se la resistenza ad un farmaco avviene 1 volta ogni 103 virioni e quella ad un altro farmaco avviene ogni 104 virioni la probabilità che si generi un genoma con le due mutazioni è data dal prodotto delle due probabilita: 1 su 107 virioni

105

106 Reyatax = Atazanavir (PI)
Norvir = Ritonavir (PI) Truvada = Emtricitabine+Tenofovir (NRTI)