Antiviral behandling Flashcards
Vad är antivirala medel?
Vad är antivirala medel?
Antivirala medel är ämnen som hämmar virusinfektion och replikering
Det idealiska antivirala medlet
Det idealiska antivirala medlet
- Bredspektrumverksamhet
- Fullständig hämning av viral replikation in vivo utan utveckling av motstånd
- Hög biotillgänglighet
- Måttliga biverkningar
How antivirals work?
How antivirals work?
Targeting på virala proteiner —> Hämning av virala enzymer —> Hämning av viralt protein interaktioner med andra virala och värdfaktorer
Targeting mot värdfaktorer —> Modulering av värdens immunförsvar systemet —> Hämning/modulering av värd faktorer
HIV-inträdesinhibitorer
HIV-inträdesinhibitorer är en grupp av antiretrovirala läkemedel som riktar sig mot olika steg i HIVs inträdesprocess, vilket förhindrar viruset från att tränga in i och infektera värdceller. Några av dessa inhibiterare inkluderar:
Fostemsavir: Detta är en liten molekyl som binder till den virala proteinkomponenten GP120, vilket förhindrar dess interaktion med CD4-receptorn på ytan av immunceller (T-celler). Genom denna bindning hämmas virusets initiala fästning på värdcellen, vilket blockerar inträdesprocessen.
TNX-355: Detta är en monoklonal antikropp. Genom att binda till CD4 förhindrar TNX-355 dess interaktion med den virala proteinkomponenten GP120. Detta förhindrar i sin tur att HIV fäster och infekterar CD4-positiva T-celler.
Maraviroc: Detta är en annan liten molekyl som blockerar interaktionen mellan den virala proteinkomponenten GP120 och CCR5-coreceptorn på ytan av T-celler.
Enfuvirtide: Detta är ett peptidbaserat läkemedel som riktar sig mot den virala proteinkomponenten gp41. Enfuvirtide binder till gp41 och förhindrar dess konformationella förändringar som är nödvändiga för fusion, vilket blockerar virusets inträde.
Genom att rikta sig mot inträdesprocessen stör vi virusets livscykel, minskar viral replikation och hjälper till att kontrollera infektionen. Det är viktigt att använda flera läkemedel i kombination för att bekämpa HIV, eftersom detta minskar risken för virusresistens och förbättrar den övergripande behandlingseffektiviteten.
Amantadin
Amantadin är en influensainträdesinhibitor som används för att behandla infektioner orsakade av influensavirus typ A. Det fungerar genom att blockera M2-protonkanalen som finns i influensavirusets hölje.
När influensaviruset infekterar en cell tas viruset upp i en endosom. För att kunna frigöra sitt genetiska material (RNA-nukleoprotein-komplex) in i cellens cytosol, krävs det att protoner (H+) kommer in i viruset genom M2-kanalen. Detta skapar ett surt miljö som aktiverar virusets RNA-frisättning.
Amantadin binder till M2-kanalen och förhindrar protonerna från att komma in i viruset. Detta resulterar i att influensaviruset inte kan frigöra sitt RNA-nukleoprotein-komplex in i cellens cytosol och därmed inte kan replikera och sprida sig vidare i kroppen.
Neuraminidasinhibitorer
Neuraminidasinhibitorer är antivirala läkemedel som verkar genom att rikta sig mot och hämma aktiviteten hos det virala neuraminidaset. Genom detta förhindrar dessa inhibitorer frisättningen av nya viruspartiklar från infekterade celler, vilket begränsar virusets spridning och minskar svårighetsgraden och längden på influensainfektioner.
Genom att klippa av dessa sialinsyraresterna underlättar neuraminidas frisättningen av nya viruspartiklar från cellens yta. Om denna process inte hämmas, kan de frisläppta virusen fästa på samma cell eller intilliggande celler, vilket skulle störa virusets förmåga att sprida sig till nya, ej infekterade celler.
Neuraminidasinhibitorer, såsom Oseltamivir
Neuraminidasinhibitorer, såsom Oseltamivir (Tamiflu) och Zanamivir (Relenza), är kemiska analoger till sialinsyra. Sialinsyra är en molekyl som fungerar som en receptor för influensavirus och möjliggör att viruset binder till och tränger in i värdceller. Neuraminidasinhibitorer är utformade för att efterlikna strukturen hos sialinsyra, vilket gör att de kan binda till det aktiva området på det virala neuraminidaset.
Genom att binda till neuraminidas hindrar dessa inhibitorer neuraminidaset från att klippa av sialinsyraresterna på glykoproteiner och glykolipider i cellmembranet hos värdcellen. Som ett resultat blockeras frisättningen av nyskapade viruspartiklar från infekterade celler, vilket minskar spridningen av viruset till nya, ej infekterade celler.
Nukleosider och
nukleotidanaloger
Nukleosider och
nukleotidanaloger
Används för behandling av
- Herpesvirus (HSV-1, HSV-2, VZV, CMV)
- Humant immunbristvirus (HIV-1, HIV-2)
- Hepatit B-virus (HBV)
- Hepatit C-virus (HCV)
Deoxiribonukleotid polymerisation
Deoxiribonukleotid polymerisation
DNA polymeriserar genom bildning av en fosfodiesterbindning mellan 3’ hydroxyl grupp (OH) och 5 ́ fosfat Grupp om två nukleotider
När två nukleotider binds samman i DNA, sker det genom att 3’-hydroxylgruppen på den ena nukleotiden reagerar med 5’-fosfatgruppen på den andra nukleotiden. Denna reaktion bildar en fosfodiesterbindning, där en syreatom fungerar som en bro mellan de två deoxyribosmolekylerna, medan fosfatgruppen fungerar som “klammer” mellan nukleotiderna.
De flesta nukleosidanaloger är chain terminators
De flesta nukleosidanaloger är chain terminators
Chain terminators:
- Saknar 3’ hydroxylgruppen (OH)
- Canon form fosfodiester bindning orsakar avslutning av ledande strängförlängning (t.ex. AZT, Acyclovir)
De flesta nukleosidanaloger som används som antivirala läkemedel fungerar som så kallade “chain terminators” eller kedjeterminatorer. Dessa läkemedel liknar de naturliga nukleotiderna i sin struktur, men när de införlivas i en DNA- eller RNA-kedja, saknar de den 3’-hydroxylgrupp som behövs för att bilda en fosfodiesterbindning med nästa nukleotid.
Nucleoside analogs needs to be activated
Nucleoside analogs needs to be activated
Aktiveringsprocessen innefattar flera steg och varierar beroende på den specifika nukleosidanalogen och det virus som ska bekämpas. I allmänhet måste nukleosidanalogerna fosforyleras av cellulära enzymer för att bilda nukleotidanaloger. Dessa nukleotidanaloger kan sedan inkorporeras i det virala DNA eller RNA under replikation, vilket leder till kedjeterminering eller andra mekanismer som hämmar virusets replikation.
När sofosbuvir
När sofosbuvir tas upp av HCV-infekterade celler, omvandlas det till sin aktiva form genom fosforylering av cellulära enzymer. Den aktiverade formen av sofosbuvir fungerar som en nukleotidanalog och inkorporeras i det virala RNA:t under virusets replikationsprocess. Eftersom sofosbuvir inte är en exakt kopia av de naturliga nukleotiderna, avbryts kedjeproduktionen av HCV:s RNA och replikationen av det virala genetiska materialet hämmas.
När tenofovir
När tenofovir tas upp av HIV-infekterade celler, omvandlas det till sin aktiva form genom fosforylering av cellulära enzymer. Den aktiverade formen av tenofovir fungerar som en nukleotidanalog och inkorporeras i den virala DNA-kedjan under HIV:s replikationsprocess. Eftersom tenofovir inte är en exakt kopia av de naturliga nukleotiderna, avbryts kedjeproduktionen av HIV:s DNA, och virusets replikation hämmas.
Tenofovir är också användbart för att behandla hepatit B-virus (HBV) och fungerar genom liknande mekanismer som för HIV. Det hämmar omvänd transkriptas av HBV, vilket förhindrar replikationen av viruset och minskar virusets belastning i kroppen.
Sustiva (efavirenz)
Sustiva (efavirenz) är en icke-nukleosid omvänd transkriptashämmare som används för behandling av HIV-infektioner. Det fungerar genom att hämma aktiviteten hos omvänd transkriptas. Genom att blockera omvänd transkriptas hindrar Sustiva bildningen av viralt DNA, vilket i sin tur stoppar virusets förmåga att replikera sig och sprida sig i kroppen.
Dasabuvir är en icke-nukleosid polymerashämmare som används för att behandla hepatit C-infektioner. Det verkar genom att inhibera HCV:s RNA-baserade RNA-polymeras. Genom att blockera detta enzym hindrar Dasabuvir produktionen av nya virala RNA-strängar och minskar därmed antalet nya viruspartiklar i kroppen.
Icke-nukleosid är allosteriska hämmare
Icke-nukleosid är
allosteriska hämmare
- Bind nära den aktiva platsen
- Orsaka konformationsförändringar som
inaktivera HIV omvänt transkriptas
enzymatisk aktivitet. - Låg motståndsbarriär jämfört
till nukleosider och nukleotider
analoger
NNRTI
NNRTI hämmar omvänd transkriptas (RT) hos virus som HIV genom allosterisk inhibition. Istället för att konkurrera direkt med substratet för den aktiva platsen på omvänd transkriptas, binder NNRTI till en annan plats på enzymet, nära den aktiva platsen. Denna bindning inducerar en konformationsförändring i enzymet som inaktiverar dess katalytiska aktivitet.
Det innebär att NNRTI inte behöver konkurrera med de naturliga nukleotiderna som omvänd transkriptas normalt skulle använda för att bygga den virala DNA-kedjan. Istället verkar NNRTI genom att störa omvänd transkriptasens korrekta funktion, vilket leder till att viralt DNA inte kan bildas och virusreplikationen hindras.
Virala proteasinhibitorer
Virala proteasinhibitorer är en klass av antivirala läkemedel som hämmar proteasaktiviteten hos specifika virusproteaser som är viktiga för virusets replikation och mognad. Två exempel på virala proteasinhibitorer är simeprevir och lopinavir.
Simeprevir är en proteasinhibitor som används för behandling av hepatit C-infektioner (HCV). Det binder till den aktiva platsen på HCV:s serinproteas, vilket förhindrar att enzymet kan klippa och processa proteiner som är viktiga för mognaden av nya viruspartiklar. Genom att hämma proteasaktiviteten hindras bildningen av mogna viruspartiklar och replikationen av HCV minskar.
Lopinavir är en proteasinhibitor som används för behandling av HIV-infektioner. Det binder till den homodimeriska HIV-asparaginproteas, ett enzym som är ansvarigt för att klippa och processa HIV-virala proteiner under replikationscykeln. Genom att blockera proteasaktiviteten förhindrar lopinavir produktionen av mognade och funktionsdugliga viruspartiklar, vilket minskar virusbelastningen i kroppen.
HIV-proteashämmare
HIV-proteashämmare
- “Gag” och “Pol” virala polyproteiner är
bearbetas av HIV-proteas - “Gag”-kod för strukturella proteiner och “Pol”
kod för det virala proteaset integras och
Omvänt transkriptas - HIV-proteashämmare förhindrar mognad
och bildning av infektiösa viruspartiklar
HIV-proteashämmare, som lopinavir
HIV-proteashämmare, som lopinavir, är viktiga antivirala läkemedel som används för behandling av HIV-infektioner. Lopinavir är en modifierad peptid som baseras på HIV-proteasens naturliga substrat. Det verkar genom att binda till den aktiva platsen på HIV-proteasen, den plats där enzymet normalt skulle klippa och bearbeta virusets polyproteiner under replikationscykeln.
Genom att binda till proteasens aktiva plats förhindrar lopinavir dess funktionella aktivitet, vilket stör mognaden och bildningen av nya, infektiösa viruspartiklar. När viruspartiklarna inte kan mogna ordentligt blir de oförmögna att bli infektiösa och sprida sig vidare i kroppen.
HCV (hepatit C-virus)
HCV (hepatit C-virus) är ett RNA-virus som har en enkelsträngad RNA-genom. Vid replikationen översätts HCV-genomet till en enda polyproteinmolekyl som innehåller flera virala proteiner som är viktiga för virusets replikation och mognad.
För att skapa de enskilda mogen form av de virala proteiner, behöver HCV proteasens hjälp. HCV-proteasen är ett enzym som klyver eller klipper polyproteinet vid specifika platser, vilket resulterar i frisättning av de enskilda, mogna virala proteiner.
HCV-proteashämmare är antivirala läkemedel som riktar in sig på HCV-proteasen. Genom att inhibera (hämma) proteasens aktivitet störs klippningen av polyproteinet, vilket förhindrar mognaden av de enskilda virusproteiner. Utan de mogna proteiner kan inte nya, infektiösa viruspartiklar bildas, och virusets replikation hämmas.
Antiviral resistens
Antiviral resistens
- Mutation resulterar i aminosyrasubstitution som
minska aktiviteten av antiviral mot det mål - Virus som HIV och HCV har mycket höga
mutationshastighet och daglig produktion av nytt virion - Resistans utvecklas genom urval av
mutanter - Dålig följsamhet till behandlingen är den största drivkraften till
resistensutveckling i HIV och HCV
Kombinationsterapier är lösningen på
problemet
Kombinationsterapier är lösningen på
problemet
HAART: Högaktiv antiretroviral terapi
Används för att behandla HIV-infektion
Kombinationer av:
- Nukleosid/nukleotidanaloger (NRTI)
- Icke-nukleosidhämmare (NNRTI)
- Proteashämmare (PI)
- Integrashämmare
- Inträdeshämmare
Första linjens behandling:
- Två NRTI och en NNRTI eller två NRTI och en PI
Kombinationsterapier är lösningen på
problemet
Alternativ för HCV-behandling:
Kombinationsterapier är lösningen på
problemet
Alternativ för HCV-behandling:
Kombinationer av
- Nukleotidanaloger
- NS5A-hämmare
- Proteashämmare
