Methadone blood concentrations are decreased by the administration of abacavir plus amprenavir.

Abacavir and amprenavir, a nucleoside reverse transcription inhibitor and a protease inhibitor, respectively, are new drugs used for the treatment of HIV. Methadone blood concentrations were measured in five addict patients receiving methadone maintenance therapy before and after introduction of abacavir plus amprenavir. The administration of these two drugs for a median period of 14 days resulted in a significant reduction (P = 0.043) of methadone concentration, with a median decrease to 35% of the original concentration (range 28-87%). Two patients reported on several occasions nausea in the morning before the intake of the daily methadone dose, which is compatible with withdrawal reaction to opioids. Because amprenavir is a cytochrome P4503A4 substrate and is involved in the metabolism of methadone, reduction of methadone concentrations could be explained by an induction of cytochrome P4503A4.

Efeitos do uso crônico do amprenavir sobre a prenhez da rata albina

OBJETIVO: avaliar o efeito do uso crônico do amprenavir sobre as implantações, reabsorções, fetos, placentas e mortalidade materna e fetal da rata albina. MÉTODOS: 5 grupos de ratas albinas EPM-1 Wistar, prenhes, foram usados: 2 controles, Contr1 (controle do estresse) e Contr2 (controle do veículo), e três grupos experimentais, Exper1, Exper2 e Exper3, que receberam, respectivamente, 46, 138 e 414 mg/kg de peso de solução oral de amprenavir. Droga e veículo (propilenoglicol) foram ministrados por gavagem. Foram avaliados a evolução ponderal, número de implantações, de reabsorções, de fetos, de placentas e de óbitos intra-uterinos, o peso dos fetos e das placentas e malformações maiores. Foram retirados fragmentos de pulmões, rins, fígado e intestinos para avaliação histopatológica. RESULTADOS: observou-se, no grupo Exper3, tendência a menor ganho de peso materno durante a prenhez (p=0,07), mas o amprenavir não causou efeitos deletérios sobre o conteúdo intra-uterino. O efeito citotóxico da droga revelou-se nas análises histopatológicas de vísceras das ratas prenhes e na taxa de mortalidade materna: 50% nos grupos Exper1 e Exper2 e 70% no grupo Exper3. CONCLUSÃO: o amprenavir, em todas as doses administradas, mas especialmente na dose de 414 mg/kg de peso, mostrou ter efeito deletério sobre os pulmões, intestinos, rins e fígado maternos e aumentou significantemente o percentual de mortalidade materna.

Synthesis, stability, antiviral activity, and protease-bound structures of substrate-mimicking constrained macrocyclic inhibitors of HIV-1 protease

Three new peptidomimetics (1-3) have been developed with highly stable and conformationally constrained macrocyclic components that replace tripeptide segments of protease substrates. Each compound inhibits both HIV-1 protease and viral replication (HIV-I, HIV-2) at nanomolar concentrations without cytotoxicity to uninfected cells below 10 mu M. Their activities against HIV-1 protease (K-i 1.7 nM (1), 0.6 nM (2), 0.3 nM (3)) are 1-2 orders of magnitude greater than their antiviral potencies against HIV-1-infected primary peripheral blood mononuclear cells (IC50 45 nM (1), 56 nM (2), 95 nM (3)) or HIV-1-infected MT2 cells (IC50 90 nM (1), 60 nM (2)), suggesting suboptimal cellular uptake. However their antiviral potencies are similar to those of indinavir and amprenavir under identical conditions. There were significant differences in their capacities to inhibit the replication of HIV-1 and HIV-2 in infected MT2 cells, 1 being ineffective against HIV-2 while 2 was equally effective against both virus types. Evidence is presented that 1 and 2 inhibit cleavage of the HIV-1 structural protein precursor Pr55(gag) to p24 in virions derived from chronically infected cells, consistent with inhibition of the viral protease in cells. Crystal structures refined to 1.75 Angstrom (1) and 1.85 Angstrom (2) for two of the macrocyclic inhibitors bound to HIV-1 protease establish structural mimicry of the tripeptides that the cycles were designed to imitate. Structural comparisons between protease-bound macrocyclic inhibitors, VX478 (amprenavir), and L-735,524 (indinavir) show that their common acyclic components share the same space in the active site of the enzyme and make identical interactions with enzyme residues. This substrate-mimicking minimalist approach to drug design could have benefits in the context of viral resistance, since mutations which induce inhibitor resistance may also be those which prevent substrate processing.

Monitorização das concentrações plasmáticas de Efavirenz: critérios de aplicabilidade à prática clínica e efeitos do fármaco a longo termo

Resumo O objectivo geral deste trabalho foi contribuir para optimizar a terapêutica anti-retroviral e o seu impacto na qualidade de vida do indivíduo infectado pelo vírus da imunodeficiência humana. Pretendia-se definir se o análogo não-nucleósido inibidor da transcriptase reversa do vírus da imunodeficiência humana, efavirenz, cumpria os requisitos para ser monitorizado na prática clínica, estabelecer as condições para a sua eventual monitorização e, simultaneamente, investigar outras acções farmacodinâmicas do efavirenz em terapêuticas prolongadas. Os critérios que fundamentam a indicação da monitorização das concentrações plasmáticas de fármacos, em geral, incluem: correlação entre a concentração do fármaco e a eficácia/toxicidade; variabilidade inter-individual elevada; variabilidade intra-individual e janela terapêutica reduzidas e ainda a elevada probabilidade de interacções medicamentosas. A correlação entre concentração plasmática de efavirenz e eficácia/toxicidade era conhecida e o facto de o efavirenz ser substrato, indutor e inibidor do sistema enzimático citocromo P450 e ser utilizado em terapêuticas crónicas e nunca em monoterapia, constituíam fortes argumentos para a aplicação da monitorização terapêutica ao efavirenz. O presente trabalho contribuiu para o conhecimento de outros critérios, nomeadamente, a variabilidade nas concentrações plasmáticas deste fármaco, entre indivíduos e no mesmo indivíduo, e permitiu definir diferentes aspectos para a prática da monitorização terapêutica deste fármaco, entre eles, o volume de plasma necessário, o parâmetro farmacocinético a avaliar e a periodicidade das quantificações. Para se atingirem os objectivos definidos foi necessário, em primeiro lugar, proceder à instalação e validação de um método de quantificação de concentrações de efavirenz, em plasma de indivíduos infectados pelo vírus da imunodeficiência humana: ficou disponível no Laboratório de Farmacologia da Faculdade de Ciências Médicas, um método que permite a monitorização das concentrações plasmáticas de nove fármacos anti-retrovirais (nevirapina, indinavir, amprenavir, atazanavir, ritonavir, efavirenz, lopinavir, saquinavir e nelfinavir). O método desenvolvido está presentemente a ser utilizado na monitorização terapêutica destes fármacos e em estudos Farmacológicos. Esta quantificação é realizada numa única corrida analítica de cromatografia líquida de elevada eficiência, a partir de 0,4 mL de plasma de cada indivíduo e a sua qualidade é avaliada, bianualmente, por uma entidade externa. Posteriormente, com o objectivo de as comparar, procurou-se conhecer a variabilidade entre indivíduos e intra-individual das concentrações lasmáticas do fármaco e concluiu-se que a variabilidade entre indivíduos é superior à intra-individual, o que suporta a monitorização das suas concentrações. Uma vez encontrada uma variabilidade inter-individual elevada, surgiu um outro objectivo específico, que consistiu na identificação de possíveis factores a justificassem. Na presente dissertação foi mostrado que o sexo, idade, peso e etnia não justificam por si só esta variação, não sendo possível o ajuste de dose com base nestas variáveis. Esta conclusão constitui um factor adicional que reforça que a toma da dose recomendada de efavirenz poderá não ser apropriada para todos os indivíduos. A co-infecção pelos vírus da hepatite B e/ou C é comum nesta população e poderia ser um dos factores implicados nesta variabilidade farmacocinética. A realização do presente trabalho permitiu sugerir que a presença desta co-infecção per se não contribui para o aumento das concentrações plasmáticas do fármaco; que, em indivíduos co-infectados com função hepática normal, não há um risco acrescido de toxicidade dependente da concentração e que as indicações para a monitorização terapêutica de efavirenz em indivíduos co-infectados, com função hepática normal, são semelhantes aquelas descritas para indivíduos mono-infectados pelo vírus da imunodeficiência humana. Um outro objectivo específico deste trabalho surgiu quando foi descrito que os efeitos dos análogos não-nucleósidos inibidores da transcriptase reversa no perfil de lípidos e lipoproteínas dos indivíduos pareciam diferir dos efeitos descritos para os inibidores de protease, que eram frequentemente associados a deslipidémia. Os análogos não-nucleósidos inibidores da transcriptase reversa tinham sido associados a aumentos nos níveis de colesterol associado às lipoproteínas de elevada densidade. Esta observação, além de não ser consensual, podia ser imputada ao decréscimo na carga viral dos indivíduos em terapêutica e correspondia a estudos observacionais de curta-duração. Estes factos estimularam a realização de uma análise prospectiva dos valores da concentração de lípidos e lipoproteínas em doentes medicados com efavirenz e à avaliação da sua eventual relação com a concentração deste nti-retroviral, a curto e a longo-termo. Pela primeira vez, foi demonstrado que o efeito do efavirenz no colesterol associado às lipoproteínas de elevada densidade permaneceu durante 36 meses, que o aumento é dependente do valor basal destas lipoproteínas e da concentração plasmática do fármaco. Mostrou-se também que, em associação a este aumento quantitativo, o efavirenz estava associado a um aumento qualitativo, com uma melhoria da função antioxidante destas lipoproteínas, avaliada pela actividade do enzima paraoxonase-1. Em resumo, os diferentes estudos incluídos na presente dissertação têm como conclusão geral que é possível optimizar a resposta à terapêutica com efavirenz através da monitorização das suas concentrações plasmáticas. A realização deste trabalho contribuiu para o conhecimento científico através: 1. Da instalação e validação de um método de quantificação de concentrações de análogos não-nucleósidos inibidores da transcriptase reversa e inibidores da protease em plasma de indivíduos infectados pelo vírus da imunodeficiência humana. 2. Do estudo da variabilidade inter e intra-individual nas concentrações plasmáticas de efavirenz. A superioridade da variabilidade inter-individual relativamente à associada ao mesmo indivíduo comprova a importância de monitorizar as concentrações plasmáticas deste fármaco. 3. Da definição de procedimentos operativos para a monitorização terapêutica do efavirenz em geral e numa população particular: os indivíduos co-infectados pelos vírus da hepatite B e/ou C com função hepática normal. 4. Da descoberta de acções farmacodinâmicas do efavirenz, a longo prazo, nomeadamente o efeito benéfico (quantitativo e qualitativo) no colesterol associado às lipoproteínas de elevada densidade. Este efeito é mantido durante três anos e é dependente da concentração plasmática do fármaco, o que salienta a importância de monitorizar as suas concentrações.

Antiretroviral resistance and genetic diversity of human immunodeficiency virus type 1 isolates from the Federal District, Central Brazil

In the context of universal access to antiretroviral therapy, the surveillance of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) genetic diversity and resistance becomes pivotal. In this work our purpose was to describe the genetic variability; prevalence of drug-resistance mutations; and genotypic resistance profiles in HIV-1 infected individuals under antiretroviral treatment, from the Federal District, Brasília, Central Brazil. The entire viral protease and codons 19 to 234 of the reverse transcriptase gene from 45 HIV-1 isolates were amplified and sequenced for subtyping and genotyping. By phylogenetic analysis, 96% of the samples clustered with subtype B and the remaining 4% with HIV-1 subtype F sequences. One major protease inhibitor resistance-associated mutation, I50V, was detected in 38% of the samples. Minor mutations were also found at the protease gene: L10I/V (7%), K20M (2%), M36I (11%), L63P (20%), A71T (2%), and V77I (7%). Many mutations associated with reduced susceptibility to nucleoside or non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors were detected: M41L (11%), E44D (4%), D67N (11%), T69D (2%), K70R (11%), L74V (2%), L100I (4%), K103N (18%), V118I (9%), Y181C (11%), M184V (18%), G190A (4%), T215Y (4%), and K219E (4%). This study has shown that 84% of the studied population from the Federal District, showing evidences of therapy failure, presented viral genomic mutations associated with drug resistance. The main antiretrovirals to which this population showed resistance were the PI amprenavir (38%), the NNRTIs delavirdine, nevirapine (31%), and efavirenz (24%), and the NRTIs lamivudine (18%), abacavir, and zidovudine (13%).

The impact of the nelfinavir resistance-conferring mutation D30N on the susceptibility of HIV-1 subtype B to other protease inhibitors

The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) protease mutation D30N is exclusively selected by the protease inhibitor (PI) nelfinavir and confers resistance to this drug. We demonstrate that D30N increases the susceptibility to saquinavir (SQV) and amprenavir in HIV-1 subtype B isolates and that the N88D mutation in a D30N background neutralizes this effect. D30N also suppresses indinavir (IDV) resistance caused by the M46I mutation. Interestingly, in patients with viruses originally containing the D30N mutation who were treated with IDV or SQV, the virus either reversed this mutation or acquired N88D, suggesting an antagonistic effect of D30N upon exposure to these PIs. These findings can improve direct salvage drug treatment in resource limited countries where subtype B is epidemiologically important and extend the value of first and second line PIs in these populations.

HIV-1 protease mutation 82M contributes to phenotypic resistance to protease inhibitors in subtype G.

OBJECTIVES: The purpose of this study was the qualitative and quantitative assessment of the in vitro effect of HIV-1 protease (PR) mutation 82M on replication capacity and susceptibility to the eight clinically available PR inhibitors (PIs).¦METHODS: The 82M substitution was introduced by site-directed mutagenesis in wild-type subtype B and G strains, as well as reverted back to wild-type in a therapy-failing strain. The recombinant viruses were evaluated for their replication capacity and susceptibility to PIs.¦RESULTS: The single 82M mutation within a wild-type subtype B or G background did not result in drug resistance. However, the in vitro effect of single PR mutations on PI susceptibility is not always distinguishable from wild-type virus, and particular background mutations and polymorphisms are required to detect significant differences in the drug susceptibility profile. Consequently, reverting the 82M mutation back to wild-type (82I) in a subtype G isolate from a patient that failed therapy with multiple other PR mutations did result in significant increases in susceptibility towards indinavir and lopinavir and minor increases in susceptibility towards amprenavir and atazanavir. The presence of the 82M mutation also slightly decreased viral replication, whether it was in the genetic background of subtype B or subtype G.¦CONCLUSIONS: Our results suggest that 82M has an impact on PI susceptibility and that this effect is not due to a compensatory effect on the replication capacity. Because 82M is not observed as a polymorphism in any subtype, these observations support the inclusion of 82M in drug resistance interpretation systems and PI mutation lists.

Efficacy, tolerability and risk factors for virological failure of darunavir-based therapy for treatment-experienced HIV-infected patients: the Swiss HIV Cohort Study.

OBJECTIVES: Darunavir was designed for activity against HIV resistant to other protease inhibitors (PIs). We assessed the efficacy, tolerability and risk factors for virological failure of darunavir for treatment-experienced patients seen in clinical practice. METHODS: We included all patients in the Swiss HIV Cohort Study starting darunavir after recording a viral load above 1000 HIV-1 RNA copies/mL given prior exposure to both PIs and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors. We followed these patients for up to 72 weeks, assessed virological failure using different loss of virological response algorithms and evaluated risk factors for virological failure using a Bayesian method to fit discrete Cox proportional hazard models. RESULTS: Among 130 treatment-experienced patients starting darunavir, the median age was 47 years, the median duration of HIV infection was 16 years, and 82% received mono or dual antiretroviral therapy before starting highly active antiretroviral therapy. During a median patient follow-up period of 45 weeks, 17% of patients stopped taking darunavir after a median exposure of 20 weeks. In patients followed beyond 48 weeks, the rate of virological failure at 48 weeks was at most 20%. Virological failure was more likely where patients had previously failed on both amprenavir and saquinavir and as the number of previously failed PI regimens increased. CONCLUSIONS: As a component of therapy for treatment-experienced patients, darunavir can achieve a similar efficacy and tolerability in clinical practice to that seen in clinical trials. Clinicians should consider whether a patient has failed on both amprenavir and saquinavir and the number of failed PI regimens before prescribing darunavir.

Estratégias farmacológicas para a terapia anti-AIDS

The replicative cycle of HIV presents several events. The proteins involved in these events can be anticipated as pharmacological targets, aiming to the development of anti viral agents. Presently, there are fifteen commercially available anti-HIV drugs, which act at substrate binding site of reverse transcriptase (zidovudine, didanosine, zalcitabine, stavudine, lamivudine and abacavir), at a non-substrate binding site of reverse transcriptase (nevirapine, delavirdine and efavirenz), or by inhibiting HIV protease activity (saquinavir, ritonavir, indinavir, nelfinavir, amprenavir and lopinavir). The present review focus both on these established classes of drugs and on new classes of compounds acting on other virus specific steps.

Effectiveness of commercial inhibitors against subtype F HIV-1 protease

Subtype F wild type HIV protease has been kinetically characterized using six commercial inhibitors (amprenavir, indinavir, lopinavir, nelfinavir, ritonavir and saquinavir) commonly used for HIV/AIDS treatment, as well as inhibitor TL-3 and acetylpepstatin. We also obtained kinetic parameters for two multi-resistant proteases (one of subtype B and one of subtype F) harboring primary and secondary mutations selected by intensive treatment with ritonavir/nelfinavir. This newly obtained biochemical data shows that all six studied commercially available protease inhibitors are significantly less effective against subtype F HIV proteases than against HIV proteases of subtype B, as judged by increased K(i) and biochemical fitness (vitality) values. Comparison with previously reported kinetic values for subtype A and C HIV proteases show that subtype F wild type proteases are significantly less susceptible to inhibition. These results demonstrate that the accumulation of natural polymorphisms in subtype F proteases yields catalytically more active enzymes with a large degree of cross-resistance, which thus results in strong virus viability.