Tema 10. Agentes Antivirales Clasificación Mecanismos de acción Mecanismos de resistencia Interferones e inmunomoduladores.

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

PROBLEMAS DE LA TERAPIA ANTIVIRICA Parásitos intracelulares obligados Utilizan la maquinaria celular para la replicación Terapia dirigida a: Estructuras víricas claves para la replicación Estimulación de la respuesta inmunitaria innatas

Flint. Principles of Virology. 2009

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

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

Flint. Principles of Virology. 2009

Repertorio Antiviral Flint. Principles of Virology. 2009

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

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

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

Mecanismo de Acción de los Antivirales Objetivos de los fármacos antivíricos Alteración del virus Unión Penetración y perdida de envoltura Síntesis de ARN Replicación del genoma Síntesis de proteínas Ensamblaje y liberación del virión

Alteración del virus Activos frente a virus con envoltura Nonoxinol-9: VIH, VHS Ácido cítrico: Rinovirus

Unión Antagonistas de receptores Péptidos específicos del receptor CCXCR5 (Maraviroc):VIH

Penetración y perdida de envoltura Plecoranil, metil isoxazol: Picornavirus Amantidina, Rimantidina: Virus de la Gripe A T20 (enfuvirtida): Bloquea cambio conformación gp41. Flint. Principles of Virology. 2009

Síntesis de ARN No es un buen objetivo terapéutico Ribavirina

Replicación del genoma La mayoría de los antivíricos pertenecen a este grupo. Timidin-quinasa: Virus Herpes Transcriptasa Inversa: VIH, Hepatitis B

REPLICACION GENOMA VÍRICO Aciclovir/ Valaciclovir Penciclovir/Famciclovir Ganciclovir Cidofovir Lamivudina Foscarnet Inhibidores Transcriptasa Inversa

MECANISMOS DE ACCIÓN Inhibición competitiva con nucleótidos Terminador de la cadena en síntesis Inactivación de las polimerasas por unión irreversible Mayor demanda de nucleótidos por el virus

Desoxy-timidina trifosfato TIMIDIN-QUINASA Timidinquinasa Desoxy-timidina Desoxy-timidina trifosfato Timidinquinasa vírica o celular añaden el primer fosfato PO4 PO4 PO4 Quinasa celular añade los otros dos fosfatos

TIMIDIN-QUINASA Síntesis Normal DNA P A T P T P Terminador P G P G ACG P-P-P P C P C P A P A Síntesis Normal DNA

ACTIVACIÓN DE ACICLOVIR Murray. Microbiología Medica. 2009

ANÁLOGOS NUCLEÓSIDOS Terminadores AZT azidotimidina DDI dideoxyinosina DDC dideoxycitidina

Flint. Principles of Virology. 2009

Flint. Principles of Virology. 2009

Inhibidores de la Polimerasa No Nucleósidos Foscarnet Acido fosfonoacético Murray. Microbiología Médica. 2009

Inhibidores de la Polimerasa No Nucleósidos Efavirenz

Inhibición de la liberación: Ensamblaje: Inhibidores de la proteasa (Saquinavir, Ritonavir): VIH Inhibición de la liberación: Inhibidores de la neuraminidasa (Zanamivir, Oseltamivir): virus de la gripe

Búsqueda de inhibidores de la proteasa Flint. Principles of Virology. 2009

Estructura del la proteasa del VIH tipo 1 con los inhibidores indinavir y saquinavir Flint. Principles of Virology. 2009

Péptidos miméticos inhibidores de la Proteasa Flint. Principles of Virology. 2009

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

OTROS FÁRMACOS Cidofovir: Análogo nucleótido. Retinitis por CMV Adefovir: Análogo nucleótido. Hepatitis crónica V.H.B. Fomivirsen: Oligonucleótido sintético antisentido que inhibe ARNm. Retinitis por CMV Palivizumab: Anticuerpo monoclonal frente a V.R.S.

Mecanismos de resistencia los Antivirales

Virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) Virus de la hepatitis B (VHB) Citomegalovirus (CMV)

Las ARN polimerasas son propensas al error Diversidad Genética Los virus de ARN evolucionan más rapidamente que los virus de ADN. Las ARN polimerasas carecen de actividad de correción Necesidad de tratamientos combinados

Variabilidad genética del VHB Ausencia de mecanismos de reparación/corrección del ADN durante la replicación/transcripción. Acumulación de mutaciones. Un individuo/día: 1010 nucleótidos incorrectos. variantes genéticas (subpoblaciones) que se diferencian en su viabilidad, capacidad replicativa y resistencia a antivirales.

ALT elevada o normales, fluctuantes HISTOLOGIA DE HEPATITIS CRONICA Hepatitis crónica B ALT elevada o normales, fluctuantes HBsAg positivo DNA VHB > 2.000 u/ml HISTOLOGIA DE HEPATITIS CRONICA

Virus de la inmunodeficiencia humana, tipo 1 (VIH-1)

Organización genoma VIH rev vpr vif tat 5’LTR gag pol env vpu 2258 2552 2553 3872 4233 5099 p15 (proteasa) p51 (transcriptasa inversa) p31 (integrasa) Procesamiento y maduración de gag/pol

Approved Antiretrovirals CBV T-20 Atripla DDC 3TC DLV Raltegravir Rilpavirine ABC TFV Truvada NVP Etravirine AZT DDI d4T EFV Trizivir FTC 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 RTI NFV Kaletra ATV Maraviroc PI SQV HG Fos-APV DRV NNRTI FI RTV TPV APV R5-Inh IDV Integr Inh

CLIP Chemistry BigDye® Terminator v3.1 Chemistry

Virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1)

Virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) Flint. Principles of Virology. 2009

Virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) Tratamiento y Carga Viral 33 variantes virales de VIH dentro del mismo paciente Flint. Principles of Virology. 2009

Puede ser más complejo aún!! Flint. Principles of Virology. 2009

INTERFERÓN Agente antivírico sintetizado por células vivas como resultado de una infección vírica, bacteriana, parasitaria o por contacto de esas células con ciertos compuestos inductores.

INTERFERÓN

TIPOS DE INTERFERÓN Tipo I Leucocitos, etc IFN alfa (interferón de leucocitos, unas 20 proteinas relacionadas) Leucocitos, etc IFN beta (interferón de fibroblastos) Fibroblastos, cél. epiteliales, etc Tipo II IFN gamma (interferón inmune) Ciertas células T activadas, NK.

INDUCCION DE INTERFERÓN IFN alfa y beta Infección vírica, ARN doble cadena, ciertos componentes bacterianos. Fuertes propiedades antivíricas. IFN gamma Antígenos, productos inductores de linfocitos Fuertes propiedades antitumoral

PROPIEDADES BIOLÓGICAS Inhibir la multiplicación viral. Traducción Transcripción Inhibir crecimiento celular. Inmunoestimulador/inmunodepresor Incrementa expresion MCH II en APC Cel. Th Incrementa potencial antivírico de los macrófagos Transmisión célula – célula.

PROPIEDADES BIOLÓGICAS Murray. Microbiología Medica. 2009

Interferón-alpha, Interferón-beta Interferon receptor induction of 2’5’oligo A synthase induction of ribonuclease L induction of a protein kinase ds RNA ds RNA 2’5’oligo A activated 2’5’oligo A synthase activated ribonuclease L activated protein kinase ATP ATP phosphorylated initiation factor (eIF-2) 2’5’oligo A mRNA degraded inhibition of protein synthesis

Murray. Microbiología Medica. 2009

OTRAS FUNCIONES INTERFERÓN Inmunomodulador Incrementa expresión MHC I. Cel. T citotóxicas Activa cel. NK Puede matar todas las cel. infectadas por virus. Citoquina Crecimiento, diferenciación y comunicación celular Específico de especie

USO TERAPÉUTICO IFN Anti-vírico Activación macrófagos Anti-tumoral E.j.: Interferon-alfa uso aprobado para algunos casos de VHC y VHB agudos y crónicos. Herpes, HPV, Rinovirus, VIH. Activación macrófagos Interferon se ha usado en e.j. lepra lepromatosa, leishmaniasis, toxoplasmosis. Anti-tumoral E.j. melanoma, Sarcoma de Kaposi,… Esclerosis múltiple Interferon-beta

EFECTOS SECUNDARIOS S. GRIPAL MÉDULA ÓSEA Fiebre Malestar Cansancio Dolores musculares Granulocitopenia Trombocitopenia NEUROTOXICIDAD

Path of Drug Discovery Flint. Principles of Virology. 2009