Predicted residual activity of rilpivirine in HIV-1 infected patients failing therapy including NNRTIs efavirenz or nevirapine

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三个非核苷类逆转录酶抑制剂S-DABO类衍生物的体外抗HIV作用(英文)

本文对3个新S-DABO类衍合物(RZK-4、RZK-5、RZK-6)的体外抗HIV活性进行了研究。化合物RZK-4、RZK-5和RZK-6在200μg·mL-1的浓度下均能完全抑制HIV-1逆转录酶的活性。3个化合物对多种细胞均呈现出低毒性,且均在较低浓度下具有抑制HIV-1病毒实验株、临床株和耐药株的作用,治疗指数为3704～38462。其中,化合物RZK-6对HIV-1耐药株HIV-1IIIBA17具有非常显著的抑制作用。结果表明,这3种S-DABO类衍生物有良好的体外抗HIV-1作用,具有开发成为抗HIV-1药物的前景。

Synthesis and biological evaluation of N-acetyl-beta-aryl-1,2-didehydroethylamines as new HIV-1 RT inhibitors in vitro

A variety of N-acetyl-o-aryl-1,2-didehydroethylamines were synthesized by direct reduction-acetylation of beta-aryl-nitroolefins and assayed as HIV-1 non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs) for the first time. Compound 7a exhibited a TI v

6-(1H-吲哚-3-甲基)-5-乙基-3H-嘧啶-4-酮类化合物的合成及抗HIV活性研究

基于二氢烷氧苄基嘧啶酮(DABO)类非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTIs)的构效关系研究,设计合成了2个新的6-(1H-吲哚-3-甲基)-5-乙基-3H-嘧啶-4-酮类化合物,并采用C8166细胞进行了体外抗HIV活性测试,为新型S-DABO类非核苷类逆转录酶抑制剂结构修饰提出了新的设想.

A transcriptase reversa como alvo terapêutico em doenças retrovirais

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Surveillance of HIV type 1 drug resistance among naive patients from Venezuela.

We have studied 65 HIV-1-infected untreated patients recruited in Caracas, Venezuela with TCD4 counts > or =350/microl. The reverse transcriptase and protease sequences of the virus were sequenced, aligned with reference HIV-1 group M strains, and analyzed for drug resistance mutations. Most of the viruses were subtype B genotype in both the protease and RT genomic regions. Five of the 62 virus isolates successfully amplified showed evidence of recombination between protease and RT, with their protease region being non-B while their RT region was derived from subtype B. Four strains were found bearing resistance mutations either to NRTIs, NNRTIs, or PIs. The prevalence of HIV-1 isolates bearing resistance mutations was therefore above the 5% threshold of WHO.

Étude de la résistance des sous-types non-B du VIH-1 aux antirétroviraux au Mali

Nous avons effectué ce travail afin d’évaluer l’impact d’une utilisation accrue des antirétroviraux (ARV) sur l’émergence de la résistance dans le cadre d’une cohorte de sujets infectés par le VIH-1, enrôlés au Mali pour recevoir la thérapie antirétrovirale. La première partie de ce travail a évalué la résistance primaire auprès de 101 sujets naïfs aux ARV. Cette étude a démontré que la majorité des sujets (71,3%) étaient infectés par le sous-type CRF02_AG. La prévalence de la résistance primaire était de 9,9%. Ce chiffre dépasse largement la moyenne de 5,5% observée dans les pays en développement et le seuil des 5% fixé par l’OMS dans le cadre de la surveillance de la résistance. Les mutations associées aux analogues de la thymidine ou « Thymidine-associated Mutations » (TAMs): M41L, D67N, L210W, T215A/Y, K219E liées à la résistance aux inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse (INTI) ainsi que les mutations K103N, V108I, V179E et Y181C impliquées dans la résistance aux inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI) étaient majoritairement observées. Ces mutations sont compatibles avec les régimes de traitement de première ligne utilisés au Mali, composés de stavudine/lamivudine/nevirapine. Nous n’avons pas trouvé de mutations majeures aux inhibiteurs de protéase (IP), probablement du fait que cette classe d’ARV est rarement utilisée au Mali. Cependant plusieurs polymorphismes au niveau du gène de la protéase, particulièrement L10I et L10V ont été observés à une fréquence très élevée (18,80%). Compte tenu de ces premiers résultats, une suite logique de ce travail était de savoir comment des souches de sous-type CRF02_AG évolueraient sous la pression de sélection des ARV. Nous avons abordé ces questions dans une étude de cohorte de 132 sujets infectés majoritairement avec le sous-type CRF02_AG débutant une thérapie de première ligne. Nos résultats suggèrent que la présence de mutation de résistance primaire pourrait avoir un effet sur l’efficacité du traitement. Par exemple, la présence d’une seule mutation INNTI avant traitement comme K103N ou V179E était suffisante pour mener à l’échec au traitement (charge virale supérieure à 400 copies/ml). Par ailleurs, nous avons effectué des expériences in vitro pour mieux évaluer l’impact du polymorphisme L10I/V chez le sous-type CRF02_AG. Il faut savoir que le rôle de ce polymorphisme reste incertain chez le sous-type CRF02_AG, car aucune étude in vitro n’avait été réalisée auparavant. Nos résultats indiquent chez le sous-type sauvage CRF02_AGwt_10L une légère augmentation de la concentration inhibitrice 50% (IC50) pour le darunavir, le lopinavir et le nelfinavir comparativement au sous-type de référence B HXB2_10L avec respectivement un « Fold Change » (FC) de 1,2, 1,3 et 1,5. Cette augmentation est plus importante pour le lopinavir avec un FC (1,3) très proche de son seuil biologique (1,6). Comparativement au type sauvage CRF02_AGwt_10L, nos deux mutants CRF02_AGL10I et CRF02_AGL10V ont démontré une légère augmentation d’IC50 pour l’indinavir (avec respectivement un FC de 1,3 et 1,2) et une diminution pour le lopinavir (avec respectivement un FC de 0,78 et 0,75). Toutes ces observations suggèrent que la mutation en position 10 pourrait avoir un impact chez le sous-type CRF02_AG. Toutefois, la signification clinique de ces observations doit être déterminée. En conclusion, nos résultats supportent d’une part la nécessité de renforcer la surveillance de la résistance aux ARV et d’autre part, il fournit des informations nécessaires à l’amélioration des stratégies thérapeutiques afin de prévenir les échecs aux traitements chez les sous-types non B, particulièrement le CRF02_AG.

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.

Factores pronósticos al desarrollo de mutaciones relacionadas con resistencia antiretroviral secundaria en pacientes colombianos viviendo con VIH

Las mutaciones secundarias de resistencia al manejo antiretroviral es una realidad, y determina el éxito o fracaso del manejo del VIH. En Colombia, los casos de resistencia asociadas a mutaciones han aumentado. Para determinar esta condición en nuestra población, se realiza un estudio de tipo casos y controles, en pacientes VIH manejados en una IPS especializada en manejo y seguimiento de la enfermedad. Toman 71 pacientes con fracaso terapéutico por resistencia antiretroviral, y se documentaron las mutaciones confirmadas con Genotipo, pacientes que han manejado los diferentes esquemas antirretrovirales, y se comparan con pacientes controles que no desarrollaron resistencia a pesar de haber recibido un manejo antiretroviral similar e iniciado al mismo tiempo. Se busca evidenciar factores predictivos para controlar presencia de estas mutaciones a futuro. El estudio encontró que en ambos grupos, no existen diferencias significativas en cuanto a género, preferencia sexual, uso de psicoactivos, nivel social y las etapas de la enfermedad clasificadas según CDC. Observando que los pacientes con resistencia al tratamiento, eran más jóvenes que los controles (OR: 0,891; p> 0,001), y con una menor carga viral al momento del diagnóstico. La adecuada adherencia al tratamiento, se mostró como un factor protector al desarrollo de resistencia (OR: 0,030, p< 0,000). Se evidencia que existe mayor riesgo de generación de mutaciones en pacientes jóvenes. Respecto a los tipos de mutaciones evidenciadas por genotipos, se describen múltiples mutaciones, observando mutaciones para inhibidores de la transcriptasa reversa nucleosidos (33 mutaciones) y no nucleosidos (32 mutaciones), principalmente M184V en INTR (81%) y K103N en INNTR (40%), mutaciones para inhibidores de proteasa (57 mutaciones), principalmente L24I (40%); esta prevalencia de mutaciones son similares a estudios realizados y descritos en la literatura médica (1)

In silico screening of HIV-1 non-nucleoside reverse transcriptase and protease inhibitors

Two targets, reverse transcriptase (RT) and protease from HIV-1, were used during the past two decades to the discovery of non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTI) and protease inhibitors (PI) that belong to the arsenal of the antiretroviral therapy. Herein these enzymes were chosen as templates for conducting a computer-aided ligand design. Ligand and structure-based drug designs were the starting points to select compounds from a database bearing more than five million compounds by means of cheminformatic tools. New promising lead structures are retrieved from the database, which are open to acquisition and test. Classes of molecules already described as NNRTI or PI in the literature also came out and were useful to prove the reliability of the workflow, and thus validating the work carried out so far. (c) 2007 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Potent nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors target HIV-1 gag-pol

Nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs) target HIV-1 reverse transcriptase (RT) by binding to a pocket in RT that is close to, but distinct, from the DNA polymerase active site and prevent the synthesis of viral cDNA. NNRTIs, in particular, those that are potent inhibitors of RT polymerase activity, can also act as chemical enhancers of the enzyme's inter-subunit interactions. However, the consequences of this chemical enhancement effect on HIV-1 replication are not understood. Here, we show that the potent NNRTIs efavirenz, TMC120, and TMC125, but not nevirapine or delavirdine, inhibit the late stages of HIV-1 replication. These potent NNRTIs enhanced the intracellular processing of Gag and Gag-Pol polyproteins, and this was associated with a decrease in viral particle production from HIV-1-transfected cells. The increased polyprotein processing is consistent with premature activation of the HIV-1 protease by NNRTI-enhanced Gag-Pol multimerization through the embedded RT sequence. These findings support the view that Gag-Pol multimerization is an important step in viral assembly and demonstrate that regulation of Gag-Pol/Gag-Pol interactions is a novel target for small molecule inhibitors of HIV-1 production. Furthermore, these drugs can serve as useful probes to further understand processes involved in HIV-1 particle assembly and maturation.

Avaliação do perfi de mutações e resistência aos inibidores de transcriptase reversa e protease em variantes HIV presentes em pacientes coinfectados pleo VHC

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Longer prior exposure to zidovudine/lamivudine-containing combination antiretroviral therapy, age, and male gender are each associated with reduced subcutaneous adipose tissue

Whether zidovudine (AZT)-associated lipoatrophy occurrence differs by concomitant exposure to protease (PIs) or non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs) remains unclear. Baseline body composition data from a randomized trial in subjects stable on first-line AZT-based therapy were used to explore this issue.

Are plasma levels valid surrogates for cellular concentrations of antiretroviral drugs in HIV-infected patients?

Total plasma concentrations are currently measured for therapeutic drug monitoring of HIV protease inhibitors (PIs) and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs). However, the pharmacological target of antiretroviral drugs reside inside cells. To study the variability of their cellular accumulation, and to determine to which extent total plasma concentrations (TPC) correlate with cellular concentrations (CC), plasma and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were simultaneously collected at single random times after drug intake from 133 HIV infected patients. TPC levels were analysed by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection and CC by LC-MS/MS from peripheral blood mononuclear cells. The best correlations between TPC and CC were observed for nelfinavir (NFV, slope=0.93, r=0.85), saquinavir (SQV, slope=0.76, r=0.80) and lopinavir (LPV, slope=0.87, r=0.63). By contrast, TPC of efavirenz (EFV) exhibited a moderate correlation with CC (slope=0.69, r=0.58), while no correlation was found for nevirapine (NVP, slope=-0.3, r=0.1). Interindividual variability in the CC/TPC ratio was lower for protease inhibitors (coefficients of variation 76%, 61%, and 80% for SQV, NFV and LPV, respectively) than for nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (coefficients of variation 101% and 318%, for EFV and NVP). As routine CC measurement raises practical difficulties, well-correlated plasma concentrations (ie, NFV, SQV and LPV) can probably be considered as appropriate surrogates for cellular drug exposure. For drugs such as EFV or NVP, there may be room for therapeutic drug monitoring improvement using either direct CC determination or other predictive factors such as genotyping of transporters or metabolizing enzyme genes.