New solid forms of the anti-HIV drug etravirine: salts, cocrystals, and solubility

Thirteen new solid forms of etravirine were realized in the process of polymorph and cocrystal/salt screening to improve the solubility of this anti-HIV drug. One anhydrous form, five salts (hydrochloride, mesylate, sulfate, besylate, and tosylate), two cocrystals (with adipic acid and 1,3,5-benzenetricarboxylic acid), and five solvates (formic acid, acetic acid, acetonitrile, and 2:1 and 1:1 methanolates) were obtained. The conformational flexibility of etravirine suggests that it can adopt four different conformations, and among these, two are sterically favorable. However, in all 13 solid forms, the active pharmaceutical ingredient (API) was found to adopt just one conformation. Due to the poor aqueous solubility of the API, the solubilities of the salts and cocrystals were measured in a 50% ethanol water mixture at neutral pH. Compared to the salts, the cocrystals were found to be stable and showed an improvement in solubility with time. All the salts were dissociated within an hour, except the tosylate, which showed 50% phase transformation after 1 h of the slurry experiment. A structure property relationship was examined to analyze the solubility behavior of the solid forms.

A randomized crossover study to compare efavirenz and etravirine treatment

Efavirenz (EFV) causes neuropsychiatric side-effects and an unfavourable blood lipid profile. We investigated the effect of replacing EFV with etravirine (ETR) on patient preference, sleep, anxiety and lipid levels.

Pharmacogenetics-based population pharmacokinetic analysis of etravirine in HIV-1 infected individuals

Objectives: Etravirine (ETV) is metabolized by cytochrome P450 (CYP) 3A, 2C9, and 2C19. Metabolites are glucuronidated by uridine diphosphate glucuronosyltransferases (UGT). To identify the potential impact of genetic and non-genetic factors involved in ETV metabolism, we carried out a two-step pharmacogenetics-based population pharmacokinetic study in HIV-1 infected individuals. Materials and methods: The study population included 144 individuals contributing 289 ETV plasma concentrations and four individuals contributing 23 ETV plasma concentrations collected in a rich sampling design. Genetic variants [n=125 single-nucleotide polymorphisms (SNPs)] in 34 genes with a predicted role in ETV metabolism were selected. A first step population pharmacokinetic model included non-genetic and known genetic factors (seven SNPs in CYP2C, one SNP in CYP3A5) as covariates. Post-hoc individual ETV clearance (CL) was used in a second (discovery) step, in which the effect of the remaining 98 SNPs in CYP3A, P450 cytochrome oxidoreductase (POR), nuclear receptor genes, and UGTs was investigated. Results: A one-compartment model with zero-order absorption best characterized ETV pharmacokinetics. The average ETV CL was 41 (l/h) (CV 51.1%), the volume of distribution was 1325 l, and the mean absorption time was 1.2 h. The administration of darunavir/ritonavir or tenofovir was the only non-genetic covariate influencing ETV CL significantly, resulting in a 40% [95% confidence interval (CI): 13–69%] and a 42% (95% CI: 17–68%) increase in ETV CL, respectively. Carriers of rs4244285 (CYP2C19*2) had 23% (8–38%) lower ETV CL. Co-administered antiretroviral agents and genetic factors explained 16% of the variance in ETV concentrations. None of the SNPs in the discovery step influenced ETV CL. Conclusion: ETV concentrations are highly variable, and co-administered antiretroviral agents and genetic factors explained only a modest part of the interindividual variability in ETV elimination. Opposing effects of interacting drugs effectively abrogate genetic influences on ETV CL, and vice-versa.

Switch to etravirine for HIV-positive patients receiving statin treatment: a prospective study

BACKGROUND Life style changes and statins are the cornerstones in management of dyslipidemia in HIV-infected patients. Replacement of an antiretroviral therapy (ART) component is a proposed therapeutic strategy to reduce cardiovascular risk. In dyslipidemic HIV-positive patients, we assessed the efficacy of replacing boosted protease inhibitor (bPI) or efavirenz (EFV) by etravirine (ETR) as an alternative to statin therapy. MATERIALS AND METHODS A prospective, open-label, multicentre, 12-week study of HIV-infected patients on ART including bPI or EFV, and statin treatment. Four weeks after statin interruption, bPI or EFV were switched to ETR (400 mg, 8 weeks) if serum low-density lipoprotein cholesterol (LDL-c) was ≥ 3 mmol/L. The primary endpoint was the proportion of patients on ETR with no indication for statin treatment at study completion. Serum levels of HIV-RNA, lipids, and biomarkers of cardiovascular disease were also measured. (ClinicalTrialsgov: NCT01543035). RESULTS The 31 included patients had a HIV1-RNA <50 copies/mL (median age, 52 years; median CD4, 709 cell/mL; median LDL-c, 2.89 mmol/L), 68% were on EFV, 32% on bPI. At week 4, 27 patients switched to ETR. At study completion, 15 patients (56%) on ETR did not qualify for statin treatment. After the ETR switch, serum levels of the cardiovascular biomarkers sICAM and MCP1/CCL2 decreased by 11.2% and 18.9%, respectively, and those of CCL5/RANTES and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 increased by 14.3% and 13.4%, respectively, indicating reduced cardiovascular risk. There were no notable treatment-related adverse events. CONCLUSIONS Replacing bPI or EFV by ETR is a viable strategy to obviate primary prevention statin treatment. This article is protected by copyright. All rights reserved.

The Role of Second Generation Antiretroviral Drugs in HIV-1 Subtype B and non-B Variants Harboring Natural Polymorphisms and Drug Resistance Mutations.

Cette thèse traite de la résistance du VIH-1 aux antirétroviraux, en particulier de l'activité antivirale de plusieurs inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI) ainsi que des inhibiteurs de protéase (IP). Nous avons exploré l’émergence et la spécificité des voies de mutations qui confèrent la résistance contre plusieurs nouveaux INNTI (étravirine (ETR) et rilpivirine (RPV)) (chapitres 2 et 3). En outre, le profil de résistance et le potentiel antirétroviral d'un nouvel IP, PL-100, est présenté dans les chapitres 4 et 5. Pour le premier projet, nous avons utilisé des sous-types B et non-B du VIH-1 pour sélectionner des virus résistants à ETR, et ainsi montré que ETR favorise l’émergence des mutations V90I, K101Q, E138K, V179D/E/F, Y181C, V189I, G190E, H221H/Y et M230L, et ce, en 18 semaines. Fait intéressant, E138K a été la première mutation à émerger dans la plupart des cas. Les clones viraux contenant E138K ont montré un faible niveau de résistance phénotypique à ETR (3,8 fois) et une diminution modeste de la capacité de réplication (2 fois) par rapport au virus de type sauvage. Nous avons également examiné les profils de résistance à ETR et RPV dans les virus contenant des mutations de résistance aux INNTI au début de la sélection. Dans le cas du virus de type sauvage et du virus contenant la mutation unique K103N, les premières mutations à apparaître en présence d’ETR ou de RPV ont été E138K ou E138G suivies d’autres mutations de résistance aux INNTI. À l’inverse, dans les mêmes conditions, le virus avec la mutation Y181C a évolué pour produire les mutations V179I/F ou A62V/A, mais pas E138K/G. L'ajout de mutations à la position 138 en présence de Y181C n'augmente pas les niveaux de résistance à ETR ou RPV. Nous avons également observé que la combinaison de Y181C et E138K peut conduire à un virus moins adapté par rapport au virus contenant uniquement Y181C. Sur la base de ces résultats, nous suggérons que les mutations Y181C et E138K peuvent être antagonistes. L’analyse de la résistance au PL-100 des virus de sous-type C et CRF01_AE dans les cellules en culture est décrite dans le chapitre 4. Le PL-100 sélectionne pour des mutations de résistance utilisant deux voies distinctes, l'une avec les mutations V82A et L90M et l'autre avec T80I, suivi de l’addition des mutations M46I/L, I54M, K55R, L76F, P81S et I85V. Une accumulation d'au moins trois mutations dans le rabat protéique et dans le site actif est requise dans chaque cas pour qu’un haut niveau de résistance soit atteint, ce qui démontre que le PL-100 dispose d'une barrière génétique élevée contre le développement de la résistance. Dans le chapitre 5, nous avons évalué le potentiel du PL-100 en tant qu’inhibiteur de protéase de deuxième génération. Les virus résistants au PL-100 émergent en 8-48 semaines alors qu’aucune mutation n’apparaît avec le darunavir (DRV) sur une période de 40 semaines. La modélisation moléculaire montre que la haute barrière génétique du DRV est due à de multiples interactions avec la protéase dont des liaison hydrogènes entre les groupes di-tétrahydrofuranne (THF) et les atomes d'oxygène des acides aminés A28, D29 et D30, tandis que la liaison de PL-100 est principalement basée sur des interactions polaires et hydrophobes délocalisées à travers ses groupes diphényle. Nos données suggèrent que les contacts de liaison hydrogène et le groupe di-THF dans le DRV, ainsi que le caractère hydrophobe du PL-100, contribuent à la liaison à la protéase ainsi qu’à la haute barrière génétique contre la résistance et que la refonte de la structure de PL-100 pour inclure un groupe di-THF pourrait améliorer l’activité antivirale et le profil de résistance.