4. Inhibitory viru HIV - Biotrend
Transkript
OPVK CZ.1.07/2.2.00/28.0184 1 Kapitoly z bioorganické chemie OCH/KBCH RNDr. Lucie Brulíková, Ph.D. LS 2014/2015 [email protected] 2 6. Inhibitory jednotlivých stupňů rozmnožování virů Lucie Brulíková 2015 • Holý, A. Principy bioorganické chemie ve vývoji antivirotik a cytostatik, UP Olomouc, 2004 • Blackburn et al. Nucleic Acids in Chemistry and Biology, RSC Publishing, UK, 3rd edition, 2006 • Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, Garland Science, New York, 5th edition, 2008 3 Životní cyklus virů http://home.ncifcrf.gov/hivdrp/RCAS/replication.html 4 Rozdělení inhibitorů 1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na povrch buňky 2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu 3. Inhibitory syntézy virových NK (analoga substrátu nebo produktu, acyklické nukleosidy, chelatační činidla, interkalátory, látky interagující s molekulou polymerasy, inhibitory herpesvirové helikasy-primasy, inhibitory RNA-dependentní RNApolymerasy, inhibitory helikasy HCV) 4. Inhibitory viru HIV (Inhibitory průniku do buňky, nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTI), nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy (NtRTI), nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTI), inhibitory HIV integrasy a transkripce virové RNA, inhibitory HIV proteasy) 5. Inhibitory HBV 6. Inhibitory virových proteas – proteasy jsou enzymy, které štěpí syntetizované virové polyproteinové řetězce, vznikající translací virové RNA, na menší funkční proteiny s enzymovou aktivitou a strukturální proteiny, které pak tvoří části struktury virionu. V této kapitole budou pojednávány tři proteasy (rozdělené podle katalytických skupin ve vazebném místě): •aspartátové – např. aspartátová proteasa viru HIV •serinové – nejdůležitější je serinová proteasa viru hepatitidy C – HCV NS3-4A proteasa, která vyštěpuje z polyproteinu několik nestrukturálních proteinů •cysteinové – např. cysteinová proteasa 3C lidského rhinoviru 5 1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na buněčnou membránu Působení těchto látek je obvykle založeno na blokádě buněčného receptoru nutného k navázání virových částic k povrchu buňky nebo na interakci s buněčnou membránou, v jejímž důsledku dochází k zamezení fúze viru s buňkou. Byla vyvíjena celá řada takových látek, avšak u většiny z nich převládaly nežádoucí vedlejší účinky nad samotným terapeutickým efektem, proto pouze jediný derivát je klinicky používán – n-dokosanol (behenylalkohol, C22-alkohol, lidakol). Tato látka byla licencována a v roce 2000 schválena v USA a Kanadě pod komerčním názvem AbrevaTM k léčbě herpes labialis (opar). V Evropě se používá pod názvem ErazabanTM. Inhibuje fůzi mezi buněčnou membránou a virovým (HSV) obalem – brání průniku viru do buňky a tím i následné replikaci viru. Tento přípravek je používán ve formě krému obsahující 10% dokosanolu. 6 1. Látky ovlivňující adsorpci virionu na buněčnou membránu Bicyklamy jsou specifickou skupinou sloučenin, které inhibují koreceptory CXCR4 na T4 lymfocytu. Bicyklam plerixafor (AMD-3100) - objevený De Clercqem pro potencionální použití při léčbě HIV. Plerixafor blokuje koreceptor CXCR4. Bohužel byl výzkum této látky vzhledem k nedostatečné orální dostupnosti a častým srdečním poruchám ukončen. Nicméně výzkum této látky nebyl zbytečný, neboť je používána jako imunostimulans (MozobilTM). Plerixafor 7 2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu Látky patřící do této skupiny jsou založeny na obsazení receptoru na povrchu virionu, čímž dochází k zabránění interakce virionu s receptory na povrchu buňky. Látky tohoto typu jsou vyvíjeny např. proti chřipce a pikornavirům. Mechanizmus účinku protichřipkových látek vychází ze stavby virionu chřipky, který obsahuje dva povrchové proteiny – hemaglutinin a neuraminidasu. (Hemaglutinin zprostředkovává vazby mezi virionem a receptory na povrchu buněk respiračního traktu obsahujícími zbytek kyseliny sialové. Neuraminidasa štěpí nové viriony z povrchu buňky, a tím brání jejich agregaci – štěpí terminální vazby sialové kyseliny hostitelské buňky.) A právě na inhibici neuraminidasy je založena celá řada protichřipkových antivirotik, jejichž struktura mimikuje (alespoň částečně) kyselinu sialovou. Nejvýznamnějšími látkami jsou zanamavir (RelenzaTM) podávaný ve formě aerosolu a oseltamivir (TamifluTM) určený k perorálnímu podání. 8 2. Látky interagující s povrchovou strukturou virionu Druhou zmíněnou skupinou jsou látky působící proti pikornavirům, jako jsou enteroviry, polioviry nebo rhinoviry. Pleconaril (PicovirTM) látka vyvíjena firmou Sanofi-Aventis a licencována firmou ViroPharma v roce 1997, klinická fáze II byla ukončena v roce 2007 v orálním podání je účinný zejména proti enterovirům a rhinovirům Arildon je rovněž účinný proti picornavirům, a to proti polioviru a coxsackie viru. Pirodavir (R 77975) vykazuje antivirotické účinky proti rhinovirům. 9 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Proces replikace DNA je poměrně složitý a podílí se na něm několik enzymů, které jednotlivé kroky tohoto procesu katalyzují. helikasa DNA-polymerasa-alfa DNA-polymearasa-delta DNA-ligasa topoisomerasa I s II Videa\YouTube - DNA Replication Process.flv Videa\YouTube - How DNA Copies Itself.flv 10 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin DNA polymerasy jsou nezbytně nutné pro syntézu nové DNA, a proto je na základě jejich inhibice založen účinek celé řady antivirotik. Podle mechanizmu účinku na replikaci virové DNA dělíme inhibitory na: analoga substrátu analoga produktu chelatující látky interkalátory látky inaktivující DNA-polymerasy (DNA-pol) látky interagující s molekulou DNA-pol mimo aktivní místo 11 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Analoga substrátu První skupina látek zahrnuje nukleosidové antimetabolity založené na strukturní podobnosti s přirozeným substrátem, kdy se vazebné místo enzymu musí přizpůsobit změněné konformaci modifikované molekuly. Patří sem celá řada látek - analoga thymidinu jako idoxuridin, brivudin, aedurid nebo trifluridin a na cukru modifikované nukleosidy sorivudin a vidarabin (arabinosidy). Ve všech případech je nutná aktivace fosforylací. 12 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Analoga substrátu 13 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Analoga substrátu Všechny uvedené látky působí jako inhibitory herpesvirových DNA-polymeras. Nejstarší z této skupiny látek je 5-jod-2´-deoxyuridin (Idoxuridin, IUDR, IDU, HerpidTM, StoxilTM, IdoxenTM), který byl syntetizován W. Prusoffem na konci 50. let minulého století. Původně byl vyvinut jako protinádorová látka, avšak později se ukázaly jeho antivirální účinky a stal se tak v roce 1962 prvním nukleosidovým antivirotikem. Je to doposud užívaná látka, a to v očním lékařství k léčbě herpesvirové keratitidy. Stejné použití má i 5-ethyl-2´-deoxyuridin (AeduridTM). Brivudin (BVDU, ZostexTM, HelpinTM, ZerpexTM, ZonavirTM, BridicTM) je analog thymidinu, který byl poprvé syntetizován v 70. letech na Birminghamské univerzitě. V roce 1979 výzkum vedený Erikem De Clercqem poukázal na účinky této látky jako potenciálního inhibitoru herpes simplex viru typu 1 a varicella zoster viru a během 80. let následovalo uvedení této látky na trh. Dnes je používána k léčbě VZV infekcí, herpes labialis nebo herpesvirové keratitidy. Ukázalo se, že brivudin je mnohem efektivnější než idoxuridin. Fosforyluje se do prvního a druhého stupně herpesvirovými kinasami. 14 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Analoga substrátu Trifluridin (ViropticTM, TrifluridineTM) Působí poněkud odlišným mechanizmem, avšak se stejným použitím (oční lékařství k léčbě HSV konjunktivitidy). Nejdříve je konvertován na 5´-fosfát, avšak nepůsobí jako inhibitor virové polymerasy, ale inhibuje thymidylátsynthasu. Jako inhibitory herpesvirové DNA-polymerasy působí i vidarabin a sorivudin. Adeninarabinosid (VidarabinTM, ara-A) antivirotické léčivo působící proti herpes simplex a varicella zoster viru, poxvirům, rhabdovirům, hepadnavirům. Tato látka byla poprvé syntetizována v roce 1960 na Stanford Research Institute jako potenciální protinádorové léčivo, avšak již v roce 1964 byly popsány antivirální účinky. Vidarabin byl rovněž indikován k léčbě neonatální herpetické encefalitidy. Vzhledem k nízké rozpustnosti této látky se však od jejího používání upouští a je nahrazována acyklovirem, který má vyšší selektivitu, nižší inhibiční koncentraci a je účinnější. Sorivudin (UsevirTM, BrovavirTM) - látka účinná proti hereps virům, zejména HSV-1, VZV a EBV virům. 15 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Analoga produktu Vznik řetězce DNA či RNA z nukleosidtrifosfátů působením DNA-polymeráz je doprovázen i vznikem ekvimolárního množství difosfátu. Teoreticky by přebytek anorganického difosfátu mohl působit na polymerační reakci - pokud se nám podaří dopravit do buňky analog difosfátu, který nemůže být účinkem pyrofosfatas degradován - jako inhibitor produktu. Tento účinek byl skutečně prokázán např. u látky foskarnet (FoscavirTM), který působí jako inhibitor všech herpesvirů (HSV, VZV, CMV, atd.) 16 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy Herpes simplex virus může za určitých okolností způsobit život ohrožující infekce, například herpetickou encefalitidu a žádná terapie (ani doposud hojně užívaný acyklovir) nedokáže eliminovat virus v latentním stádiu. Proto se intenzivně vyvíjí látky působící jiným mechanizmem než inhibicí DNA polymerasy nebo thymidinkinasy. Pomocí mutageneze bylo zjištěno, že pro replikaci HSV virů je nezbytná přítomnost (a exprese) sedmi genů – UL5, UL8, UL9, UL29, UL30, UL42 a UL52. Podrobnější analýza ukázala, že geny UL5 a UL52 kódují proteiny zodpovědné za 5‘-3‘ DNA helikasovou a DNA primasovou aktivitu a tvoří komplex s proteinem kódovaným genem UL8, který stimuluje syntézu primeru. Tento komplex - HSV-1 helikasa-primasa je nezbytný pro zahájení polymerace virové DNA. Helikasa rozplétá dvoušroubovici DNA a s ní spojená RNA primasa začne de novo syntetizovat RNA primer komplementární k DNA vláknu. Když primer dosáhne délky asi 7-14 nukleotidů, polymerizaci převezme virová DNA polymerasa (gen UL30) dokončí syntézu celého řetězce DNA, odstraní primer a nahradí ho DNA. Inovativní přístup k léčbě herpesvirových onemocnění dnes představují inhibitory komplexu helikasa-primasa (HPIs) herpesvirů, které ve výsledku selektivně inhibují syntézu herpesvirové DNA. 17 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy 18 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy Ze studií věnovaných výzkumu inhibitorů komplexu helikasa-primasa vzešly tři velmi účinné látky určené k prevenci a léčbě herpes simplex viru, z nichž dvě jsou v současné době ve fázi II klinických testování. Pritelivir (BAY 57–1293, AIC316) je vysoce aktivní a specifický inhibitor herpes simplex virů, je aktivní proti herpes labialis (HSV-1) a herpes genitalis (HSV-2) a zatím si zachovává aktivitu i vůči virům, které jsou rezistentní k doposud používaným přípravkům. Oproti nukleosidovým analogám nevyžaduje aktivaci virovou thymidinkinasou v infikované buňce, zachovává si dlouhou životnost a má velmi příznivé dávkování (jedna tableta na celou léčbu). Amenamevir (ASP2151) je aktivní proti herpes simplex virus HSV-1, HSV-2 a varicella-zoster viru (VZV) v kombinaci s ACV a PCV. Ukazuje se, že by tato látka mohla být použitelná i pro případ závažných onemocnění jako jsou herpetická encefalitida nebo u pacientů se zhoršenou imunitou. V současnosti je rovněž ve druhé fázi klinického výzkumu. Třetí látkou je BILS 179 BS firmy Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, která vykazuje vysokou efektivitu na vaginální a kožní léze. 19 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory herpesvirové helikasy-primasy 20 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy RNA-dependentní-RNA polymerasa syntetizuje RNA vlákno podle RNA předlohy. Virové RNA-dependentní RNA polymerasy katalyzují syntézu řetězce (-)RNA na templátu (+)RNA a ten pak použijí jako templát k pomnožení (+)RNA. Nejsou schopné ani kontroly (proofreading), ani opravy (vyskytuje se zde přibližně 100 × více chyb než u DNA-polymeráz). Inhibitory RNA-dependentní RNA polymerasy můžeme rozdělit do dvou strukturních typů: nukleosidové nenukleosidové Jejich výzkum přinesl nové poznatky hlavně v léčbě viru hepatitidy C (HCV). Sofosbuvir blokuje RNA-dependentní RNA polymerasu označovanou jako NS5B, která hraje klíčovou roli při replikaci HCV Látka R1479 (4´-azidocytidin) vykazuje účinky proti HCV viru, které jsou založeny na inhibici NS5B polyproteinu (RNA-dependentní-RNA polymerasa). 21 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy V roce 2007 vstoupil do klinických studií valopicitabin (NM283), který v preklinickém výzkumu prokázal vliv na replikaci viru hepatidy C specifickou inhibicí HCV RNA polymerasy. V současné době probíhá fáze IIb, kde se sleduje efekt kombinované terapie valopicitabinem s pegylovaným interferonem. PSI-6130 je nukleosid určený rovněž k experimentální léčbě hepatitidy typu C; Jeho účinek je, stejně jako u předchozích, založen na inhibici NS5B polymerasy. Mericitabin (R7128) je látka vyvinuta k léčbě HCV infekcí. Jedná se o tzv. prodrug látky PSI-6130, cytidinový nukleosidový analog působící rovněž jako inhibitor HCV RNA polymerasy. Látka ukázala in vitro aktivitu proti všem nejběžnějším HCV genotypům (1,2,3 a 4). V roce 2008 zahájily firmy Pharmasset, Roche a InterMune studie kombinovaného přípravku INFORM-1 obsahujícího právě mericitabin v kombinaci s danoprevirem (ITMN-191/R7227; proteasový inhibitor). Tato studie je právě ve fázi II klinického testování. 22 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory RNA-dependentní-RNA polymerasy 23 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory DNA-dependentní-RNA polymerasy DNA-dependentní-RNA polymerasa je enzym, který produkuje primární transkript RNA a je nezbytný pro tvorbu řetězce RNA podle templátu DNA. Ribavirin (VirazoleTM, VirazidTM, ViramidTM) je neukleosidový analog, který byl poprvé syntetizován před více než 35 lety a v in vitro testech vykazuje široké spektrum účinků proti několika RNA i DNA virům. V současné době je schválen k léčbě pneumonií vyvolaných respiračním syncitiálním virem (RSV) a v kombinované terapii s interferonem alfa také k léčbě infekcí vyvolaných virem hepatitidy C. Často je také volbou k léčbě život ohrožujících virových infekcí jako jsou horečka Lassa a hemoragické horečky způsobené viry z čeledi bunyaviridae a arenavirida. Prodrug ribavirinu nazývaný taribavirin (Viramidin, ICN 3142) je také účinný proti mnoha DNA i RNA virům (HCV, HBV, žlutá zimnice). Právě se nachází ve fázi III klinických studií. 24 3. Inhibitory syntézy virových nukleových kyselin Inhibitory DNA-dependentní-RNA polymerasy 25 4. Inhibitory viru HIV Reversní transkriptasa (RT) je RNA-dependentní-DNA polymerasa, která přepisuje retrovirovou RNA do DNA, která je následně integrována do genomu infikované buňky. Tento proteinový komplex má vedle DNA-polymeraspvé aktivity také aktivitu RNAasy H, která štěpí komplex DNA s RNA. Reversní transkripci využívají tzv. retroviry, jejichž nejznámější zástupce je virus HIV, původce onemocnění AIDS a také hepadnaviry a jejich zástupce virus hepatitidy typu B. RT nebývá přítomna v napadené buňce a proto si ji retroviry přinášejí s sebou ve svém těle (virionu). Onemocnění AIDS (syndrom získaného imunodeficitu) bylo poprvé popsáno v roce 1981 a o dva roky později pak byl objeven původce tohoto onemocnění – virus HIV. Tento retrovirus preferenčně infikuje buňky s receptorem CD4+, hlavně Tlymfocyty, ale i další buněčné typy (makrofágy a glie). V současné době je na trhu přes 30 samostatných nebo kombinovaných přípravků s různými mechanizmy účinku, avšak jejich vývoj neustále pokračuje, protože virus HIV si snadno vytváří rezistenci na používaná léčiva, zejména prostřednictvím mutací. 26 4. Inhibitory viru HIV Mechanizmu účinku anti-HIV přípravků Látky používané k léčbě HIV můžeme dělit do několika skupin. Podle zásahu do klíčových funkcí enzymů HIV rozlišujeme: inhibitory průniku do buňky inhibitory reversní transkriptasy inhibitory HIV integrasy inhibitory proteasy Podle chemické struktury pak dělíme inhibitory RT na: nukleosidové inhibitory (NRTI) nukleotidové inhibitory (NrRTI) nenukleosidové inhibitory (NNRTI) 27 4. Inhibitory viru HIV http://www.biology.arizona.edu/immunology/tutorials/aids/treatment.html ..\Videa\YouTube - HIV Replication 3D Medical Animation.flv 28 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory průniku do buňky Vstup do buňky je zahájen interakcí receptorů (CD4) a koreceptorů (CXCR4 nebo CCR5) přítomných na povrchu hostitelské buňky s glykoproteiny (gp120 gp41) na povrchu virionu. Klíčová je interakce glykoproteinu gp120, který se pomocí koreceptoru naváže na receptor CD4. Dochází tak ke konformační změně glykoproteinu gp120, která umožní rozvinutí gp41 a ten svými hydrofobními konci proniká přes buněčnou membránu. 29 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory průniku do buňky 30 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory průniku do buňky Vstup viru HIV může být blokován specifickými látkami, které interagují s receptory či glykoproteiny a znemožní tak samotnou fúzi. Jednou z takovýchto látek je maraviroc (SelzentryTM, CelsentriTM). Působí jako antagonista CCR5 koreceptoru. Naproti tomu enfuvirtid (FuzeonTM) je oligopeptid modifikovaný na N a C, který mimikuje povrchový protein gp41 a působí tak jako inhibitor fúze virionu. Vzhledem k faktu, že léčba enfuvirtidem je velmi nákladná, používá se v případě rezistence na ostatní retrovirové látky jako tzv. „šetřící terapie“. 31 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) azidothymidin (AZT, ZDV, zidovudin, RetrovirTM) byl schválen k léčbě HIV v roce 1987 Byl však objeven mnohem dříve, v roce 1964 Horwitzem, jako látka s potenciálními protinádorovými účinky. Po objevení viru HIV začaly komplexní testy dosud připravených nukleosidových přípravků z hlediska jejich antiretrovirových účinků a právě azidothymidin se ukázal jako perspektivní. Jeho účinek v buňce je podmíněn fosforylací za vzniku 5´-trifosfátu, který se inkorporuje do DNA. Stavudin (d4T, ZeritTM) patří k nejpoužívanějším antiretrovirotikům a je součástí tzv. HAART (highly aggresive anti retroviral therahy; metoda používaní existujících léků proti HIV, která spočívá v kombinaci NRTI + NNRTI + inhibitoru aspartátové proteasy). 32 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) Zalcitabin (dideoxycytidin, ddC, HividTM), jehož prodej byl však v roce 2006 zastaven v důsledku snížené poptávky. Didanosin (dideoxyinosin, ddI, VidexTM) se rovněž používá v kombinované terapii HAART. Abacavir (ABC, ZiagenTM) je látka, která se v buňkách transformuje deaminací a fosforylací na příslušný 5-trifosfát guanidinového analogu. Používá se dále v kombinované formulaci se zidovudinem a lamivudinem (TrizivirTM) a také s abacavirem a lamivudinem (KivexaTM nebo EpziconTM). Emtricitabin (FTC, Emtrivabvb TM) a lamivudin (3TC, EpivirTM) patří mezi 3thioanaloga L-řady nukleosidů, které jsou účinné také proti HBV. 33 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) 34 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) Jedna z metod syntézy azidothymidinu. 35 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) Komerční název Generický název Výrobce Rok schválení (FDA) Retrovir zidovudin, azidothymidin AZT, ZDV GlaxoSmithKline 1987 Videx didanosin, dideoxyinosin, ddI BristolMeyers-Squibb 1991 Hivid zalcitabin, dideoxycytidin, ddC Hoffmann-La Roche 1992 Zerit stavudin, d4T BristolMeyers-Squibb 1994 Epivir lamivudin, 3TC GlaxoSmithKline 1995 Combivir lamivudin – zidovudin GlaxoSmithKline 1997 Ziagen abacavir sulfat, ABC GlaxoSmithKline 1998 Videx EC didanosin: enterosolventni tobolky, ddI BristolMeyers-Squibb EC 2000 Trizivir abacavir – zidovudin – lamivudin GlaxoSmithKline 2000 Viread tenofovir disoproxil fumarat, TDF Gilead Sciences 2001 Emtriva emtricitabin, FTC Gilead Sciences 2003 Epzicom (USA) Kivexa (EU) abacavir – lamivudin GlaxoSmithKline 2004 Truvada tenofovir disoproxil emtricitabin – Gilead Sciences 2004 fumarat 36 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) Od roku 2009 jsou v klinických testech další látky působící jako nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy. Amdoxovir byl objevený R.F. Schinazi na Emory Universitě a C.K. Chu na University of Georgia. Tato látka je vyvíjena společností RFS Pharma a v současnosti je ve fázi II klinických testů. Dalšími experimentálními NRTI jsou látky strukturně podobné lamivudinu a emtricitabinu. Elvucitabin je vyvíjený společností Achillion Pharmaceuticals, Inc. V současnosti je ve fázi II klinických testů. Apricitabin (AVX754, SPD754, ATC) v roce 2009 ukončil fázi IIb klinických testů a chystá se jeho schvalování. Podle posledních informací firmy Avexa z roku 2013 vyplývá, že přípravek ještě do klinické fáze III nevstoupil. 37 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) 38 4. Inhibitory viru HIV Nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NRTIs) Všechny doposud zmíněné inhibitory reversní transkriptasy viru HIV působí společným mechanizmem založeným na terminaci syntézy DNA řetězce. Modifikovaný nukleosid, který atakuje řetězec DNA, nemá v poloze 3´ žádnou hydroxylovou skupinu, se kterou by mohlo dojít k další reakci. Proto je inkorporací modifikované molekuly do nově vznikajícího řetězce DNA růst této molekuly ukončen. 39 4. Inhibitory viru HIV Nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy (NtRTIs) Pro aktivaci antimetabolitu je klíčová jeho přeměna na trifosfát. Fosfátová vazba není příliš stabilní a snadno se enzymaticky degraduje, proto se hledala analoga fosfátů, která by vůči těmto nukleolytickým enzymům byly stabilní. Proto byly syntetizovány tzv. acyklické fosfonáty a z dlouholetých výzkumů vzešel jeden přípravek – tenofovir (TDF, VireadTM), účinný ve formě disoproxil fumarátu. Tato látka je účinná nejen proti viru HIV, ale také HBV. 40 4. Inhibitory viru HIV Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs) NNRTIs se váží přímo k reversní transkriptase v blízkosti nukleosidu. Historie jejich výzkumu začala v 70. letech, kdy bylo zjištěno, že látky založené na struktuře benzodiazepinonu a benzodiazepinthionu mají mimořádný účinek, avšak brzy dochází k vytvoření rezistence. Proto byla vyvíjena další analoga, jejichž struktura obsahuje např. diarylpyrimidin, benzoxazinon, pyridinylpiperazin nebo benzodiazepin. První generace - nevirapin, delavirdin, efavirenz, emivirin a capravirin Další generace - etravirin. Nevirapin (NVP, ViramuneTM) - prvním schváleným NNRTI. V roce 1996 byl v USA schválen pro dospělé a v roce 1998 pro děti, v Evropě v roce 1997. Delavirdin (DLV, RescriptorTM) - schválen v roce 1997. V roce 1998 - efavirenz (EFV, SustivaTM (USA), StocrinTM (EU)). Trojkombinace látek efavirenz – emtricitabine – tenofovir disoproxil fumarát byla schválena v roce 2006 pod komerčním názvem AtriplaTM. Emivirin a Capravirin - vývoj byl ukončen ve fázi IIb klinických testů z důvodu nižší aktivity oproti již používaným látkám a také z důvodu interakce s jinými látkami proti HIV, které se v kombinaci používaly. V roce 2008 byl v USA schválen etravirin (ETR, IntelenceTM, TMC125). 41 4. Inhibitory viru HIV Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs) 42 4. Inhibitory viru HIV Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs) Od roku 2009 jsou v klinických studiích také další látky. Zatím poslední z této skupiny klinicky používaných přípravků proti viru HIV je rilpivirin, který v roce 2009 úspěšně ukončil fázi III klinických testů a v roce 2011 následovalo jeho schválení pro klinické použití pod komerčním názvem CompleraTM. Dapivirin (TMC120) je právě ve fázi III klinických testů. Zkouší se také jeho kombinace s maravirocem (inhibitor průniku do buňky). Calanolid A je experimentální NNRTI poprvé izolovaný ze stromu Calophyllum lanigerum v roce 1987. Jeho totální syntéza byla publikována v roce 1996. 43 4. Inhibitory viru HIV Nenukleosidové inhibitory reversní transkriptasy (NNRTIs) Přehled nenukleosidových inhibitorů reversní transkriptasy. Komerční název Generický název Výrobce Viramune Rescriptor Sustiva (USA) Stocrin (EU) Intelence Complera (USA) Eviplera (EU) nevirapin, NVP delavirdin, DLV efavirenz, EFV Boehringer Ingelheim Pfizer BristolMeyers-Squibb Rok schválení (FDA) 1996 1997 1998 etravirin, ETV rilpivirin, TMC278 Tibotec Therapeutics Tibotec Therapeutics 2008 2011 44 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA HIV integrasa je další enzym klíčový pro replikaci retroviru, integruje retrovirový genom do hostitelské DNA. Její funkční ekvivalent v lidských buňkách neexistuje. Retrovirová integrasa katalyzuje dvě reakce: (a) štěpení 3´-koncového dinukleotidu G-T z jednoho nebo obou 3´-konců virové DNA (b) přenos řetězce virové DNA, ve kterém je 3´-konec virové DNA kovalentně vázán k hostitelské chromozomální DNA. Raltegravir (MK-0518, RAL, IsentressTM) - první schválený inhibitor HIV integrasy. FDA schválila tento přípravek v roce 2007 pro použití v kombinované terapii při infekci virem HIV. Elvitegravir (GS-9136, EVG, VitektaTM) byl schválen v roce 2012 pro použití v kombinované terapii pod názvem Stribild, v roce 2014 potom ve formě tablet pod komerčním názvem Vitekta. Poslední z trojice je látka S-1360, jejíž vývoj byl však v klinických testech ukončen. 45 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA 46 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA Druhá generace inhibitorů integrasy přinesla několik přípravků, z nichž jeden je klinicky používán. Dolutegravir (DTG, S/GSK1349572 nebo 572) je licencován firmou GlaxoSmithKline pod komerčním názvem Tivicay a byl schválen v roce 2013. V lednu 2014 byl pak schválen i pro použití v EU. Cabotegravir (S/GSK-1265744) je zatím neschválené léčivo v současnosti ve fázi IIb klinických testů. V experimentální fázi jsou také další dva inhibitory retrovirové inegrasy a to MK-0536 a MK-2048. 47 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA 48 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV integrasy a inhibitory transkripce virové RNA Přehled inhibitorů HIV integrasy. Komerční název Generický název Výrobce Isentress Vitekta Tivicay raltegravir, RAL elvitegravir, GS-9136, EVG, dolutegravir, DTG Merck Co.,Inc. Gilead Sciences GlaxoSmithKline Rok schválení (FDA) 2007 2012 2013 49 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV proteasy Proteasy (proteinasy) jsou enzymy, které štěpí virové polyproteinové řetězce, vznikající translací virové RNA, na menší funkční proteiny s enzymovou aktivitou a na strukturní proteiny, které pak tvoří virion. Inhibitory proteasy HIV narušují kompletaci a sestavování a zrání (maturaci) virů, nedochází tak k jeho reprodukci a infikování dalších buněk. Ritonavir (RTV, NorvirTM) byl pro klinické použití schválen v roce 1996. Indinavir (IDV, CrixivanTM) byl schválen rovněž v roce 1996. O rok později byl schválen nelfinavir (AG1343, ViraceptTM) jehož hlavním nežádoucím projevem je průjem. Zajímavostí je, že kromě virostatických účinků vykazuje nelfinavir i významnou protinádorovou aktivitu a od roku 2008 je v klinických testech proti rakovině slinivky břišní (v současnosti fáze II). Saquinavir (FortovaseTM) byl k léčbě HIV schválen v roce 1997, avšak jeho prodej byl v roce 2006 v důsledku snížené poptávky zastaven. K dalším schváleným inhibitorům HIV proteasy se v roce 1999 přidal amprenavir (APV, AgeneraseTM) a o rok později lopinavir (ABT-378, KaletraTM), který se používá ve dvojkombinaci s ritonavirem. 50 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV proteasy 51 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV proteasy V druhé generaci inhibitorů HIV proteasy byly prozatím ke klinickému užití schváleny 4 látky. Fosamprenavir (FOS-APV, LexivaTM, TelzirTM) byl schválen v roce 2003, často se podává v kombinaci ritonavirem a je levnější než jeho předchůdce lopinavir. Ve stejném roce byl schválen inhibitor atazanavir (ATV, ReyatazTM), který se podává jen jednou denně a má nohem menší nežádoucí účinky. Tipranavir (TPV, AptivusTM) inhibuje replikaci virů, které jsou rezistentní k jiným typům proteasových inhibitorů. Byl schválen v roce 2005, pro pediatrii pak v roce 2008. Stejně jako lopinavir a atazanavir se používá v tzv. záchranné terapii, když se u pacienta vyvine rezistence vůči jiným přípravkům. Atazanavir i tipranavir se používají v kombinované terapii s ritonavirem. Zatím poslední ze schválených látek působících jako inhibitory HIV proteasy je darunavir (DRV, PrezistaTM), který byl schválen v roce 2006 pro rezistentní mutace HIV. 52 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV proteasy 53 4. Inhibitory viru HIV Inhibitory HIV proteasy Komerční název Generický název Výrobce Invirase Norvir Crixivan Viracept saquinavir mesylat, SQV ritonavir, RTV indinavir, IDV nelfinavir mesylat, NFV Fortovase Agenerase Kaletra Reyataz Lexiva (USA) Telzir (EU) Aptivus Prezista saquinavir amprenavir, APV lopinavir – ritonavir, LPV/r atazanavir sulfat, ATV fosamprenavir kalcium, FOS-APV tipranavir, TPV darunavir, DRV Hoffmann-La Roche Abbott Laboratories Merck Agouron Pharmaceuticals Hoffmann-La Roche GlaxoSmithKline Abbott Laboratories BristolMeyers-Squibb GlaxoSmithKline Boehringer Ingelheim Tibotec, Inc. Rok schválení (FDA) 1995 1996 1996 1997 1997 1999 2000 2003 2003 2005 2006 54 4. Inhibitory viru HIV Současná antiretrovirová terapie pacientů s HIV infekcí Hlavním problémem antiretrovirové terapie jsou nežádoucí účinky jednotlivých přípravků a také častý vznik rezistence. Některé z přípravků jsou při delším používání nefrotoxické (např. acyklické nukleosidfosfonáty), některé vedou k laktátové acidóze, zvýšení hladiny cukru a plazmatických lipidů. Tento problém se pak řeší přechodem na jiné léčivo. Druhým problémem je, jak již bylo řečeno výše, vytvoření rezistence vůči používanému léčivu. Ta je častá především u NNRTI a někdy dochází i k tzv. křížové rezistenci, tzn., že zmutovaný vir je rezistentní nejen vůči jednomu léčivu, ale k celé třídě léčiv. Proto se v současné době využívá především kombinovaná terapie tří nebo více léčivých přípravků, kterou nazýváme HAART (highly active antiretroviral therapy) nebo nověji cART. Většinou se jedná o kombinaci dvou nukleosidových inhibitorů reversní transkriptasy (NRTI) a proteasového inhibitoru (PI) nebo dvou nukleosidových (NRTI) a jednoho nenukleosidového inhibitoru (NNRTI). Výhodou těchto kombinací oproti podávání jen jednoho léku je potlačení vzniku rezistence na jednotlivé přípravky. 55 4. Inhibitory viru HIV Současná antiretrovirová terapie pacientů s HIV infekcí Tento přístup významně přispěl ke zlepšení prognózy u HIV infikovaných pacientů. cART v těhotenství je považována za bezpečnou, výrazně snižuje riziko přenosu infekce na plod při porodu (ve vyspělých zemích je vždy proveden císařský řez). Bohužel však zatím neexistuje přípravek, který by vedl k eradikaci infekce. Protože terapie několika látkami současně byla pro pacienty poněkud složitá (musí se brát několik tablet denně v různou denní dobu), farmaceutické společnosti začaly spolupracovat a spojovat více léčivých přípravků do jedné tablety (např. Combivir, Kivexa, Truvada, Atripla, atd.) 56 5. Inhibitory HBV Virus hepatitidy B (HBV) je virus z rodu Orthohepadnavirus a čeledi hepadnavirů. HBV virus je původcem hepatitidy B, chronická infekce však může vést až k cirhóze jater nebo hepatocelulárnímu karcinomu. Během rozmnožovacího cyklu také využívá reversní transkripci. Virus hepatitidy B má kruhový genom (cccDNA), který je po vstupu do buňky přepsán do pre-genomové RNA a polyadenylován. Poté reversní transkriptasa přepíše RNA na DNA. 57 5. Inhibitory HBV http://de.wikipedia.org/wiki/Hepatitis-B-Virus 58 5. Inhibitory HBV Deriváty experimentálně testované proti viru HBV působí z hlediska mechanizmu jako nukleosidové inhibitory reversní transkriptasy. Z historického pohledu byla první objevenou účinnou látkou FMAU, další experimenty pak ukázaly, že je vzhledem k závažným vedlejším účinkům na CNS při léčbě HBV nepoužitelná. Její analog fialuridin v klinických zkouškách významně snižoval titr viru, avšak vykazoval nepřijatelnou toxicitu způsobující smrt 5 z 15 pacientů v důsledku selhání jater. L-analog FMAU clevudin (LevovirTM, RevovirTM) byl ke klinickému použití schválen v Jižní Koreji a Filipínách, avšak stažen kvůli projevům myopatie u některých pacientů. Emtricitabin je nukleosidový inhibitor reversní transkriptasy viru HIV, avšak v klinických testech se jeví jako účinný také proti viru HBV. Doposud nebyl k léčbě HBV schválen. Famciclovir se v preklinických studiích také ukázal jako účinný proti HBV. 59 5. Inhibitory HBV 60 5. Inhibitory HBV Klinicky jsou k léčbě žloutenky typu B používány tyto látky - adefovir, entecavir, telbivudine, and tenofovir jsou schváleny k léčbě dospělých, pro děti ve věku 2 až 7 let je možné použít lamivudin. Lamivudin (EpivirTM, ZeffixTM, HeptovirTM, EpivirTM, and Epivir-HBVTM) je přípravek účinný jak proti HBV, tak proti HIV. Jeho nevýhodou při léčbě HBV je snadno vznikající rezistence. (POZN. Lamivudin vykazuje také účinky vůči ebole). Entecavir (ETV, BaracludeTM) se používá u pacientů po transplantaci jater, aby se předešlo HBV infekcím a také k léčbě HIV pozitivních pacientů trpících žloutenkou typu B. Telbivudin (LdT, SebivoTM (EU), TyzekaTM (USA)) je fosforylován na trifosfát, který je kompetitivní inhibitor DNA polymerasy HBV. Klinické studie ukázaly, že je účinnější než lamivudin a adefovir a méně často podléhá vzniku rezistence. Další dva přípravky jsou nukleotidové inhibitory reversní transkriptasy: Adefovir (HepseraTM, PreveonTM) se ve formě adefovir dipivoxilu používá jako orální profarmakum, které je účinné na lamivudin-rezistentní mutanty. Používá se k léčbě HBV, účinky vykazuje také proti herpes simplex virovým infekcím. Byl testován i jako anti-HIV přípravek, avšak při léčbě viru HIV selhal. Naproti tomu tenofovir (VireadTM - tenofovir disoproxil fumarate) je účinný jak při 61 léčbě HBV tak HIV. Pro léčbu HBV byl schválen v roce 2008. 5. Inhibitory HBV 62 5. Inhibitory HCV Standardní léčba hepatitidy C s příznaky zánětu jater zahrnuje použití kombinace pegylovaného interfetonu alfa s léčivem ribavirin. V posledních letech se však objevily nové látky a nové kombinace léčiv, např. kombinace bocepreviru nebo telapreviru s ribavirinem nebo sofosbuvir s ribavirinem. Použití vhodných kombinací a délky léčby (obvykle několik měsíců) se řídí genotypem konkrétního viru a také tím, zda se jedná o počáteční stádium infekce nebo o chronickou fázi. Řada léčiv je v současnosti předmětem schvalovacích řízení a jeví se, že hepatitida C bude v blízké budoucnosti medikamentózně vyřešený problém. K léčbě hepatitidy C se používají následující léčiva/skupiny léčiv: 1. Pegylovaný interferon alfa 2. Nukleosidová analoga 3. Inhibitory serinové NS3/4A proteasy 4. Nukleosidové a nukleotidové inhibitory NS5B polymerasy 5. Inhibitory NS5A 6. Nenukleosidové inhibitory NS5B polymerasy 7. Kombinované látky 63 5. Inhibitory HCV 1. Pegylovaný interferon alfa Interferony jsou proteiny produkované buňkami imunitního systému, jejich syntéza je vyvolána patogenními, nádorovými či mitogenními podněty. V podstatě pomáhají tělu bránit se před těmito „vetřelci“. Při podávání v dávkách mnohem vyšších, než v jakých je tvoří samotný organismus, dokáže interferon hubit viry a zastavit jejich množení. Pegylace pak znamená navázání polyethylenglykolu (PEG) na molekulu bílkoviny za účelem zlepšení farmakokinetických vlastností proteinů – pegylací proteinů je dosaženo vyšší rozpustnosti, snížení rychlosti proteolýzy, snížení imunogenicity, snížení renální eliminace, zvýšení poločasu cirkulace v plazmě, změn v distribuci a absorpci. Pegylované proteiny jsou obvykle též snadněji skladovatelné jako hotové přípravky. Komerční název Generický název PegIntron peginterferon alfa-2b Pegasys peginterferon alfa-2b Status schválený schválený Výrobce Merck Genentech 64 5. Inhibitory HCV 2. Nukleosidová analoga Nukleosidová analoga používaná v léčbě HCV zahrnují především ribavirin. Samotný ribavirin je v léčbě HCV nepoužitelný, avšak v kombinované léčbě hraje významnou roli. Přestože je ribavirin používán již mnoho let, doposud není zcela objasněn jeho přesný mechanizmus účinku. Komerční název Generický název ribavirin Copegus, Rebetol, Ribasphere, Moderiba Status Výrobce schválený Genentech, Merck, Kadmon 65 5. Inhibitory HCV 3. Inhibitory serinové NS3/4A proteasy Proteasové inhibitory (PI) brání štěpení polyproteinu HCV a tím inhibují tvorbu proteinů potřebných pro replikaci HCV. Nejvíce klinických zkušeností s inhibitory NS3/4A serinové proteasy přinesly přípravky telaprevir a boceprevir. Komerční název Victrelis Olysio Sunvepra n/a n/a n/a Incivek Generický název boceprevir simeprevir asunaprevir vaniprevir paritaprevir grazoprevir telaprevir Status schválený schválený Fáze III Fáze III Fáze III Fáze III stažen 16.10.2014 Výrobce Merck Janssen and Medivir AB Bristol-Myers Squibb Merck AbbVie Merck Vertex 66 5. Inhibitory HCV 4. Nukleosidové a nukleotidové inhibitory NS5B polymerasy Tyto látky blokují RNA-dependentní RNA polymerasu (označovanou také jako NS5B ), která hraje klíčovou roli při replikaci HCV. Sofosbuvir je používán k léčbě genotypů 1,2,3 a 4 a v současné době se studuje jako součást kombinované pilulky s NS5A inhibitorem ledipasvirem k léčbě genotypu 1. Komerční název Sovaldi n/a Generický název Status sofosbuvir mericitabin schválený Fáze III Výrobce Gilead Sciences Roche 67 5. Inhibitory HCV 5. Inhibitory NS5A NS5A je HCV protein, který je součástí HCV replikačního komplexu. V současné době jsou tyto látky ve Fázi III testování v kombinaci s ostatními skupinami léčiv. Komerční název Daklinza n/a n/a n/a n/a Generický název daclatasvir ledipasvir ombitasvir GS-5816 elbasvir Status Výrobce Fáze III Fáze III Fáze III Fáze III Fáze III Bristol-Myers Squibb Gilead Sciences AbbVie Gilead Sciences Merck 68 5. Inhibitory HCV 6. Nenukleosidové inhibitory NS5B polymerasy Jsou účinné proti NS5B, ale odlišným mechanizmem než předchozí skupina NS5B inhibitorů. Komerční název Exviera n/a n/a Generický název dasabuvir beclabuvir ABT-072 Status Výrobce Fáze III Fáze III Fáze III AbbVie Bristol-Myers Squibb AbbVie 69 5. Inhibitory HCV 7. Kombinované látky V současné době se testuje nová strategie v léčbě hepatitidy typu C, a to specificky cílená antivirová terapie (STAT-C; specifically targeted antiviral therapy for hepatitis C). Jedná se o kombinovanou terapii, kdy se používá inhibitor ne-strukturální (NS)3/4A serinové proteasy a HCV NS5B RNA-dependentní-RNA polymerasy (RdRp). V klinických testech I a II se jeví tato terapie jako nadějná, proto se stále pracuje na objasnění mechanizmu účinku ribavirinu a jeho molekulárních interakcí s STAT-C. Komerční název Generický název Harvoni sofosbuvir + ledipasvir Viekira Pak (ombitasvir + paritaprevir + ritonavir ) + dasabuvir Viekirax ombitasvir + paritaprevir + ritonavir n/a asunaprevir + daclatasvir + BMS-791325 n/a grazoprevir + elbasvir Status schválený schválený Výrobce Gilead Sciences AbbVie Fáze III AbbVie Fáze III Bristol-Myers Squibb Fáze III Merck 70 6. Inhibitory serinové HCMV proteasy Serinová proteasa má za úkol rozštěpit strukturní proteiny v polyproteinu, které jsou důležité pro sestavení nové virové částice. Mezi inhibitory serinové HCMV proteasy patří tzv. salcominy, komplexní sloučeniny kobaltu se symterickými N-substituovanými 2-hydroxyfenylaldiminy a ketiminy. 71 7. Inhibitory cysteinové rhinovirové proteasy Rhinoviry patří do skupiny virů, které způsobují záněty horních dýchacích cest včetně rýmy. Dosud známe 99 typů lidských rhinovirů, na tyto viry neexistuje zatím žádný lék ani vakcína. Proto je vývoji látek působících proti rhinovirům věnována značná pozornost. Mezi účinné inhibitory patří tyto deriváty: 72 8. Inhibice methylačních reakcí v metabolických drahách jsou pro přenos jednouhlíkatého zbytku pouze dvě alternativy: a) z methylentetrahydrofolátu prostřednictvím thymidylátsynthasy (viz. přednáška 4) b) z S-adenosyl-L-methioninu (SAM) prostřednictvím methyltransferas 73 8. Inhibice methylačních reakcí Inhibice: a) Přímo inhibicí methyltransferas b) Nepřímo produktovou inhibicí SAH je přirozeným inhibitorem (regulátorem) methylačních reakcí Poměr SAM/SAH v cytoplasmě buňky je konstantní Protože methylační procesy probíhají v buňce, která není v klidovém stavu, musí být SAHz prostředí neustále odstraňován (enzym: SAHasa) Protože adenosin je inhibitorem reakce katalyzované SAHasou, která vede k jeho vzniku, je odstraňován z prostředí deaminací adenosinaminohydrolasou Methylační procesy lze tedy inhibovat: a) Analoga SAM b) Analoga SAH c) Analoga adenosinu 74 8. Inhibice methylačních reakcí 75 Otázky k opakování 1. Vysvětlete pojmy: a) DNA dependentní DNA polymerasa b) DNA dependentní RNA polymerasa c) RNA dependentní RNA polymerasa d) RNA dependentní DNA polymerasa - Reverzní transkriptasa e) helikasa f) Topoisomerasy 2. Z čeho se skládá virion? 3. Co je hemaglutinin a neuraminidasa? 4. Jaký je mechanismus účinku a indikace použití inhibitorů neuramidinasy? 5. Co je substrátem (a) RNA polymeras, (b) DNA polymeras, (c) reversních transkriptas? 6. Jaké léky se používají k léčbě AIDS? 7. Jaké léky se používají k léčbě HBV? 8. Jaké léky se používají pro léčbu HCV? 9. Co je retrovirová integrasa? 10. Jakým mechanismem působí léčivo n-docosanol? 11. Odkud pochází jednouhlíkový zbytek přenášený na dUMP thymidylátsyntázou? 12. Jaké jsou hlavní typy inhibitorů methylačních reakcí využívajících SAM? 13. Nakreslete strukturu 5FU a vysvětlete jeho použití. 14. Jmenujte dva klíčové enzymy degradace adeninových nukleosidů. 15. Jaký proces katalyzuje IMP dehydrogenasa? 76 Otázky k opakování 16. Znázorněte strukturu všech 4 nukleobází vyskytujících se v DNA. Správně pojmenujte. 17. Znázorněte strukturu cAMP, NAD, NADH+H+. 18. Jak se navzájem strukturně liší acyklonukleosidy a anhydronukleosidy? Znázorněte na příkladu. 19. Znázorněte Watson-Crickovo párování bází. 20. Jak se liší alfa a beta anomer ribonukleosidu? 21. Co jsou karbocyklické nukleosidy? 22. Co jsou to interkalátory? 23. Co jsou to antimetabolity? Uveďte jakýkoliv konkrétní příklad antimetabolitu. 24. Co jsou to profarmaka? 25. Proč mají inhibitory topoisomerasy II cytostatický účinek? 26. K čemu se používá (a) vidarabin, (b) ribavirin? 27. Vysvětlete, co znamená „salvage pathway“ neboli záchranný mechanismus purinů, uveďte alespoň jeden enzym záchranného mechanismu purinů. 28. Jak se v těle syntetizuje TMP? 29. Jak se v těle syntetizují deoxynukleotidy? 30. Co je AICAR? 31. Které enzymy převádějí 5'-nukleotidy na nukleosid-5'-trifosfáty? 32. V kterém stádiu cyklu viru se uplatňuje amantadin? 33. K čemu se v terapii používá azidothymidin? 34. Znáte alespoň jeden druh virů působící malignisující onemocnění? 77 Otázky k opakování 35. Který enzym přenáší methylový zbytek z methylentetrahydrofolátu a na jaký substrát? 36. Jakou reakci katalyzuje NDP reduktasa? Jaké je využití jejích inhibitorů, jmenujte příklad inhibitoru. 37. Proč mají inhibitory IMP dehydrogenasy cytostatický a imunosupresivní účinek? 38. Vysvětlete funkci thymidylát synthasy a uveďte příklad inhibitoru. 39. Jaké jsou mechanismy vzniku kovalentní vazby inhibitoru s thymidylátsyntázou? 40. Co je přirozeným substrátem adenosinaminohydrolasy? 41. Jaké je terapeutické použití inhibitorů uridinfosforylasy? 42. Odkud pochází jednouhlíkový zbytek přenášený na dUMP thymidylátsyntázou? 43. Co je retrovirová integrasa? 44. Jaké druhy inhibitorů reverzní transkriptasy HIV znáte? 45. Jmenujte alespoň dva strukturní typy NNRTI a jednu látku založenou na tomto principu, která je používána jako léčivo. 46. Jak se projevuje dědičná deficience adenosinaminohydrolasy? 47. Jmenujte mezi lidskými patogeny alespoň jednoho zástupce (a) poxvirů (b) herpesvirů. 48. Které skupiny léků se používají v kombinované terapii AIDS? 49. Jaké typy sloučenin mohou inhibovat IMP dehydrogenasu? 50. Proč je obtížné vytvořit účinnou vakcínu proti chřipkovým virům. 78 Otázky k opakování 51. Proč nelze použít k terapeutickým účelům přímo nukleotidy odvozené od aktivních nukleosidů? 52. Jaké reakce slouží v eukaryotických buňkách k přenosu jednouhlíkatého zbytku? 53. Jmenujte dva nukleosidové inhibitory reverzní transkriptasy HIV. 54. Nakreslete strukturu adefoviru (PMEA, 9-(2-(phosphonomethoxy)ethyl)adenin). 55. Navrhněte alespoň 1 příklad stereoselektivní syntézu β-D-ribonukleosidů. 56. Co je to Hilbertova-Johnsonova reakce? 57. Navrhněte způsob přeměny purinového beta-ribonukleosidu na beta-arabinosid. 58. Jak lze chemicky převést cytosinové deriváty na deriváty uracilu? 79
Podobné dokumenty
Kapitoly z bioorganické chemie (OCH/KBCH)
5.4. Inhibitory viru HIV ................................................................................................. 101
5.4.1. Inhibitory průniku do buňky ......................................
GUIDELINES PRO CHRONICKOU HCV INFEKCI
Přetrvávají ve značném titru i u pacientů úspěšně vyléčených. Technicky se jedná o detekci protilátek metodou
EIA či některých jejích variant. V současné době se používají metody III. generace, kte...
Tabulka s léky zde
CCR5-tropnímu HIV (virus, který využívá CCR5 receptor na
buňkách CD4). Předem provedený test tropismu, např. Monogram
Bioscience´s Trofile, určuje, zda bude léčba Celsentri účinná.
(HCV). Datum vydání: 16. srpna 2015
Velká část osob infikovaných HCV v tuto chvíli vůbec neví, že by mohli být infikováni. Identifikace
infikovaných osob je přitom jednou ze základních podmínek efektivní péče o toto onemocnění. V Ček...
Capecitabine Accord 150mg
Tablety přípravku Capecitabine Accord se polykají celé a zapíjejí vodou do 30 minut po jídle.
Váš lékař určí dávku a léčebný režim vhodný právě pro Vás. Dávka přípravku Capecitabine Accord je
závis...
Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům V
Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům
V současnosti jsou možnosti specifické léčby HIV-1 infekce poměrně široké, zejména ve
srovnání s jinými virovými původci lidských onemocn...
Diagnostický a terapeutický postup chronické infekce virem
V ostatních případech je třeba zcela individuální přístup, posouzení závažnosti jaterního
postižení, celkové prognózy nemocného a především možných rizik vyplývajících z podání
protivirové léčby. Z...
Negativní vliv hyperhomocysteinémie na lidskou
těžká HHcy je většinou způsobená nedostatkem
vitaminů B6, B12 nebo kyseliny listové v potravě.
Nacházíme ji jak při některých perikoncepčních
patologiích tak i při chronickém renálním selhávání,
hy...