CHEMIOTERAPIA ANTIVIRALE

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1 CHEMIOTERAPIA ANTIVIRALE

2 I farmaci antivirali sono necessari per ridurre la morbilità ed i danni economici arrecati dalle infezioni virali e per trattare il numero in continuo aumento di pazienti sottoposti a immunosoppressione e che sono ad alto rischio di infezione Farmaco antivirale ideale dovrebbe: essere in grado di inibire selettivamente le funzioni virali senza danneggiare la cellula ospite ridurre i sintomi della malattia senza modificare l infezione virale in modo da non ostacolare la risposta immunitaria dell ospite

3 Bersagli della terapia antivirale In teoria qualsiasi stadio del ciclo replicativo virale può essere considerato come bersaglio per la terapia antivirale In realtà è molto difficile sviluppare farmaci antivirali in grado di distinguere i processi replicativi del virus da quelli della cellula ospite.

4 Fasi del ciclo replicativo su cui può agire un farmaco antivirale 1) Attacco alla superficie cellulare, possibilmente mediante competizione con il recettore 2) Uptake nelle vescicole intracellulari (endosomi) 3) Spogliazione del virus (perdita delle proteine del capside, fusione con endosoma/lisosoma). Il compartimento endosomico/lisosomico è acido, per cui questo può rappresentare un buon target di farmaci che inibiscono l acidificazione. 4) Sintesi dei nuoovi genomi virali (i bersagli sono di solito le polimerasi virali) 5) Trascrizione degli mrna virali 6) Processing del mrna virale (poly A, metilazione, capping, splicing) 7) Traduzione 8) Modificazioni post-traduzionali delle proteine virali ( glicosilazione, fosforilazione, proteolisi etc.). Alcune di queste modificazioni sono essenziali per la generazione di progenie virale infettiva. 9) Assemblaggio delle nuove particelle virali

5 Fasi del ciclo replicativo su cui può agire un farmaco antivirale

6 UN FARMACO IDEALE DOVREBBE: Essere solubile in soluzione acquosa Essere stabile nel sangue Entrare nelle cellule facilmente NON DOVREBBE ESSERE tossico carcinogeno allergenico mutageno teratogeno

7 La tossicità di un farmaco in alcuni casi può essere accettata se non esistono alternative, come ad esempio nella terapia della rabbia o della febbre emorragica sintomatiche. Naturalmente un buon farmaco deve essere molto più tossico sul virus che sull ospite. La selettività del trattamento si misura con l indice terapeutico del farmaco: Indice terapeutico (I.T.): Dose minima di farmaco che è tossica per le cellule Dose minima di farmaco che è tossica per il virus Farmaci efficaci hanno un indice terapeutico di

8 CLASSIFICAZIONE FARMACI ANTIVIRALI ANALOGHI DEI NUCLEOSIDI ANALOGHI DEI NUCLEOTIDI INIBITORI NON NUCLEOSIDICI della trascrittasi inversa INIBITORI DELLA PROTEASI ALTRI TIPI DI FARMACI ANTIVIRALI

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11 ANALOGHI DEI NUCLEOSIDI Rappresentano la maggior parte dei farmaci antivirali Usati principalmente per gli herpesvirus e HIV Meccanismo d azione: Inibiscono la replicazione dell acido nucleico mediante - Inibizione degli enzimi delle vie metaboliche delle purine e delle pirimidine - Inibizione di polimerasi coinvolte nella replicazione dell acido nucleico - Incorporazione nell acido nucleico bloccandone la ulteriore sintesi o alterandone la funzione

12 ANALOGHI DEI NUCLEOSIDI Possono inibire gli enzimi cellulari come pure gli enzimi codificati dal virus L uso clinico dipende dal rapporto terapeutico favorevole ovvero il beneficio della inibizione virale deve compensare gli effetti negativi della tossicità del farmaco Nuovi analoghi nucleosidici sono quelli in grado di inibire specificamente gli enzimi virali con inibizione minima degli enzimi corrispondenti della cellula ospite Problema: Insorgenza varianti virali resistenti (a volte in tempi molto brevi) La combinazione di farmaci può ritardare l emergenza delle varianti resistenti

13 Acyclovir/Acycloguanosina (Zovirax) è un analogo della guanosina che inbisce fortemente numerosi herpesvirus ma esercita pochi effetti sugli altri virus a DNA o sulle cellule ospite Si usa per il trattamento delle infezioni da herpes simplex -1 e -2, e herpes-zoster (che hanno TK propria). Meno efficace su Epstein-Barr e citmegalovirus (che non hanno TK propria) E fosforilato dalla TK virale (Acyclo-GMP) e poi dalle kinasi cellulari ad acyclo-gdp e acyclo-gtp Quando è incorporato nel DNA al posto di dgtp agisce come terminatore Attivo solo contro il virus in fase di replicazione ma non quando è in latenza nei gangli Valaciclovir possiede maggiore biodisponibilità orale. Dopo essere ingerito viene trasformato rapidamente in acyclovir

14 Ganciclovir: derivato della metilguanina. E attivo contro CMV, inbisce la DNA polimerasi virale e blocca l allungamento della catena di DNA virale. Non agisce nelle infezioni latenti

15 Azidothymidine (AZT, Retrovir, Zidovudine ) Analogo della timidina. Fosforilato dagli enzimi cellulari. E incorporato nel DNA di neosintesi al posto del dttp e agisce come terminatore. La RT di HIV è 100 volte più sensibile della DNA polimerasi cellulare. Primo farmaco antivirale per trattamento infezione da HIV (1987). Varianti virali insorgono a causa di mutazioni nella RT virale. E attivo anche contro infezione da EBV e HBV

16 ANALOGHI DEI NUCLEOTIDI nuova classe di farmaci differisce dagli analoghi dei nucleosidi per la presenza di un gruppo fosfato Es. CIDOFOVIR Inibisce la DNA polimerasi virale e blocca allungamento catena del DNA Questo gruppo di farmaci persiste nelle cellule per lunghi periodi aumentandone la loro potenza terapeutica

17 CIDOFOVIR Approvato nel 1996 per il trattamento della retinite da CMV Indicato in pazienti AIDS Indicato per trattamento infezioni erpetiche resistenti ad aciclovir Attivo contro poxvirus (incluso Virus del mollusco contagioso) Attivo contro BK virus, adenovirus Promettente per trattamento gastroenteriti da adenovirus in pazienti immunocompromessi Usato per trattamento PML (causata da JCV) in pazienti AIDS in aggiunta a terapia HAART Usato per trattamento (Marzo 2007) di eczema vaccinatum in un bambino di 2 anni immunodepresso (effetto collaterale inusuale della vaccinazione antivaiolosa in cui virus vaccinico vivo presente nel vaccino può essere trasmesso dall individuo vaccinato tramite contatto ad un altro individuo immunocompromesso). Può essere fatale. Il paziente è stato dimesso dopo 48 giorni di ricovero.

18 INIBITORI NON NUCLEOTIDICI della trascrittasi inversa di HIV Per essere attivi non è necessaria fosforilazione e non competono con i nucleosidi trifosfati Lega RT di HIV e inattiva il sito catalico dell enzima. Nevirapina approvato per terapia anti-hiv nel Mutanti virali insorgono rapidamente.

19 INIBITORI PROTEASI (proteasi di HIV)

20 HIV aspartil-proteasi è diversa da enzimi proteolitici della cellula ospite.

21 L azione della proteasi di HIV è cruciale per l infettività virale. Gli inibitori delle proteasi: Saquinavir (Invirase, Fortonase) Ritonavir (Norvir) Indinavir (Crixivan) Nelfinavir (Viracept) Sono analoghi del substrato (competizione con substrato). Inibiscono proteasi virale provocando produzione di particelle virali non infettive Saquinavir (Hoffman-La Roche) (primo inbitore delle proteasi anti-hiv -1995). Molto costoso e poco biodisponibile Indinavir (1996) (Merk), Ritonavir (1996) (Abbott). Migliore biodisponibilità Usati spesso in combinazione con altri farmaci antiretrovirali: HAART

22 Highly active anti-retroviral therapies (HAART) Cocktail di 3 farmaci (anti-hiv) Esempio: zidovudine (AZT), lamivudine (3TC) (entrmbi analoghi nucleosidici inibitori RT) e Indinavir (inibitore proteasi)

23 Inibitori dell integrasi di HIV Raltegravir (Isentress, MK-0518) Può essere usato come parte del regime HAART in pazienti resistenti ad altri farmaci (es. inibitori proteasi)

24 Inibitori sintesi RNA Ribavirina (Virazole, Virazid, Viramid ) Agisce come analogo della guanosina e inibisce la formazione del 5 cap nel mrna virale Introduce mutazioni nell RNA virale rendendolo incapace di moltiplicarsi Inibisce RNA polimerasi del virus Influenzale Inibisce la produzione di virus della poliomelite RSV (aerosol) Lassa fever (intravena)

25 Inibitori sintesi RNA Neplanocin A (dihydropropyl adenine, Vidarabine) Inibitore di S-adenosil-omocisteina-idrolasi (catalizza scissione S-adenosil-omociteina (AdoHcy) a omocisteina e adenosina reazioni di transmetilazione), e del 5 capping del mrna virale Attivo contro poxvirus, paramixovirus, rabdovirus, filovirus, bunyavirus, arena virus e reovirus. Interferisce anche con replicazione HIV inibendo la transattivazione di Tat

26 Inibitori sintesi proteica Fomivirsen (oligonucleotide antisenso, 21 nucleotidi fosforotioato, ISIS 2922, Vitravene ) Iniezioni intraoculari per trattamento retinite CMV: ibrida con mrna di CMV IE protein 2 e ne blocca traduzione)

27 Inibitori delle modificazioni proteiche Zanamivir (CG 167, Relenza ) Inibitore della neuraminidasi del virus Influenzale

28 ALTRI TIPI DI FARMACI ANTIVIRALI Amantadina: amina sintetica originariamente generata per bloccare acidificazione delle vescicole endocitiche, ma può agire anche sulla maturazione dei virus nel trans-golgi (anch esso acido). Agisce sulla maturazione delle glicoproteine del virus dell influenza A (non B) per cui la progenie virale risulta poco infettiva Rimantadina: derivato dell amantadina. Stesso spettro di attività. Meno tossico

29 ALTRI TIPI DI FARMACI ANTIVIRALI Foscarnet (acido fosfonoformico): analogo del pirofosfato inorganico. Inibitore DNA polimerasi virale nel sito di legame con il pirofosfato. Inibisce selettivamente la DNA polimerasi di molti virus erpetici (CMV, HSV, Varicella-Zoster, EBV) e con minore intensità le DNA polimerasi virali di e le trascrittasi inverse di HBV e dei retrovirus.

30 Inibitori del legame al recettore o dell uptake in vescicole intracellulari PRO 542 tetramero di CD4 (domini D1 e D2) solubile fuso geneticamente a una immunoglobulina (regione costante catena pesante e leggera di IgG2 umana). Alta affinità per gp120 di HIV

31 Inibitori del legame al recettore o dell uptake in vescicole intracelluari AMD-3100 Blocca l interazione tra CXCR4 e la regione V3 di gp120 di HIV

32 Inibitori della fusione di HIV con membrana cellulare (interagiscono con gp41) Enfuvirtide (Fuzeon) Peptide di 36 aminoacidi che corrisponde ai residui di gp41 e blocca i suoi cambiamenti conformazionali. In trials clinici si è osservata riduzione di 2 log di plasma viremia Approvato nel 2003 ma dati recenti indicano bassa biodisponibilità e insorgenza di mutanti resistenti

33 Inibitori della fusione con membrana cellulare RFI-641 (tossico e bassa biodisponibilità) BMS (in fase sperimentale) Inibiscono fusione di RSV con membrana cellulare

34 INTERFERONI

35 Uso clinico degli interferoni IFN-alpha, IFN-beta Uso terapeutico Hepatite B (cronica) Hepatite C Herpes zoster Papilloma virus Rhinovirus (prophylactic only) IFN-gamma Lepromatous leprosy Leshmaniasis Toxoplasmosis Chronic granulomatous disease (CGD)

36 Uso interferoni per terapia tumori Tumore Hairy cell leukemia Chronic myelocytic leukemia T cell lymphoma Kaposi's sarcoma Endocrine pancreatic neoplasms Non-Hodgkin's lymphomas % di remissione parziale o totole

37 Effetti collaterali uso clinico IFN Febbre Malesessere Fatica Dolori muscolari Tossicità per reni, fegato, midollo osseo, cuore

38 Il trattamento con INF può essere utile in alcune infezioni virali gravi (rabbia, febbre emorragica, encefalite erpetica) e in qualche altra infezione virale persistente (epatite B, epatite C, papillomi laringei, condilomi genitali, herpes-zoster in malati affetti da linfomi, infezioni da citomegalovirus in trapianti renali). INFα ricombinante è efficace nel controllo dell infezione da virus dell epatite C (sebbene siano frequenti le recidive dopo sospensione del trattamento) Effetti collaterali tossici