Antiretroviral İlaç Direnci. Prof. Dr. Neziha YILMAZ Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji ABD Bozok Üniversitesi, Tıp Fakültesi-YOZGAT

Transkript

1 Antiretroviral İlaç Direnci Prof. Dr. Neziha YILMAZ Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji ABD Bozok Üniversitesi, Tıp Fakültesi-YOZGAT

2 Konakla İlgili faktörler Uyum Tolerabilite Immunite Genetik İlaçla ilgili faktörler Potens Farmakolojık özellik Genetik bariyer Virusla ilgili faktörler Viral yük İlaç duyarlılığı Fitness HAART Persistent virus replikasyonu İlaç baskısı İlaç direncinin ortaya çıkması ve gelişimi

3 HIV-1 enfeksiyonun Karakteristikleri 1. Virus replikasyon oranı yüksek virus partikülü / gün 2. Virus klirensi hızlı -virusun ürediği hücrelerin T ½ : <1 gün -virusun plasma da serbest kalma süresi T ½ : birkaç saat 3. Latent virus -1:10 6 resting CD4 T cells 4. Kronik immun aktivasyon 5. CD4 T-cell depletion -günlük hücre kaybı Progresif immun yetmezlik 7. Virus genetik değişiminde süreklilik Wong 1997; Chun 1997; Siliciano 2003; Strain 2003; Han 2007

4 HIV genetik değişim mekanizmaları 1. RT kaynaklı mutagenesis Oran: Her bir genom için ~1 hatalı inkorporation Nokta mutasyonları her gün oluşabilir 2. APOBEC-kaynaklı mutagenesis DNA daki sitozin deaminasyonu olur G A hipermutasyonu 3. Rekombinasyon Oran: her bir genom için 7-30 Farklı virus suşlarından hibrid virus oluşumu

5 Dominant quasispecies (farklılaşmış türler) Escape from pressure Preserved fitness rapid turnover rapid adaptation

6 HIV deki genetik değişimin sonuçları Toplumsal Açıdan Sürekli yeni varyantlar ortaya çıkar Hasta Açısından immun baskıdan kaçış İlaç baskısından kaçış Uyum sağlamada ve patojenitede artış Tanı ve izlem açısından güçlük yaratır

7 Direnç ortaya çıkışı ve gelişimi Emergence Evolution Single mutant Double mutant Triple mutant Mutasyon sayısı giderek artar Aynı viral genomda mutasyonlar birikiyor Başlangıçtaki viral uyum az Viral uyumu artıran değişiklikler gelişir

8 Dirençteki temel ilkeler Eğer virolojik supresyon yetersizse ilacın baskısı ile ilaca dirençli mutantlar ortaya cıkar İlaç baskısı altında devam eden virus replikasyonu direnç ve çapraz direnc gelişimine neden olur Dirençli mutantların uyumu başlangıçta iyi olmamakla birlikte zamanla vıruste uyumu iyileştiren veya artıran değişiklikler ortaya çıkar

9 PCR Viral gene (e.g., RT) HIV RNA Plasma Sequencing Mutations RT M184V Methionine codon 184 of RT ATG / AUG GTG / GUG

10 PCR Viral gene (e.g., RT) HIV RNA Plasma Culture with escalating drug concentrations Defective laboratory HIV vector (e.g., RT _ ) Infectious HIV Fold-changes in IC 50 relative to wild-type M184V = 100 FC for 3TC

11 Mutasyon Sıklığı Direnc mutasyonlarının gösterilmesi rutin methodlar Ultra sensitif metodlar Doğal Seyir 0.001

12 Low-frequency resistance in the FIRSTstudy Mutasyonlar Direnç testi P Standard UDPS NNRTI 7% 15% <0.001 NRTI 6% 14% <0.001 PI 2% 5% 0.03 Any 14% 28% <0.001 N=258 Risk of failure of first-line NNRTI-based ART in patients with NNRTI resistance Bulk resistance: HR 12.4 [ ] UDS resistance: HR 2.5 [ ] UDPS = Ultra deep pyrosequencing FIRST=Flexible Initial Retrovirus Suppressive Therapies Siemen, JID 2009

13 20-30% Resistant Drug pressure Wild-type Limit of detection

14 Dirençteki temel ilkeler İlaç baskısı ortadan kalktığında dirençli mutantlar vahşi viruslerle baskılanır ve rutin testlerle tesbit edilemez Tedavi kesildikten sonra yapılan direnç test sonuçları güvenilir değildir Dirençli mutantlar plazmada düşük seviyede persistan kalırlar ve enfekte hücrelerde latent olarak saklanır Direnç uzun sürelidir Direnç testi sonuçları hastanın tedavi anamnezine göre değerlendirilmelidir

15 Ms S., 35 yr Δ HIV+ Dec 1997 Wild-type Resistant M184V = 3TC, FTC d4t 3TC NVP d4t 3TC NVP Y181C = NNRTIs VL M184V M184V Y181C Y181C <50

16 Drug pressure Ilac direnci Ilac direnci sabittir Zamanla eskiye dönebilir ancak herzaman tam olmaz Plazmada düşük seviyede kalıcı olur Enfekte hücrelerde latent olarak devam Transmission

17 İlaç direnci Genetik bariyer Reziduel aktivitesi Fazla Duyarlılık

18 Dirençte genetik bariyer Direnç oluşturmak için gerekli mutasyonların sayısı Mutasyonların ilaç duyarlılığına etkisi Mutasyonlar arasındaki ilişki Direnç uyum maliyeti İlaç konsantrasyonu ile tanımlanır Resistant Wild-type

19 Genetic barrier A simplified overview Class ARVs Genetic barrier ZDV/3TC, d4t/3tc ++ NRTIs ABC/3TC, TDF/3TC + TDF/FTC ++ NNRTIs EFV, NVP, ETV, RPV + ETV, (RPV) +/++ PIs Boosted +++/++++ Fusion inhibitors T20 + CCR5 antagonists MVC ++ (for R5 virus) Integrase inhibitors RAL, ELV +

20 Common NRTI resistance patterns NRTIs Mutations ZDV d4t ABC ddi TDF 3TC FTC ZDV 3TC d4t 3TC M184V TAMs + TAMs d4t 3TC TDF 3TC TDF FTC M184V K65R M184V ABC 3TC L74V K65R Y115F TAMs = thymidine analogue mutations: M41L, D67N, K70R, L210W, T215Y/F, L219Q/E

21 Margot, HIV Med 2006; Margot, JAIDS 2009; Moyle, JAIDS 2005; Molina, IAC 2004; Gathe, AIDS 2004; Mills, AIDS 2009; Lennox, Lamcet Resistance with first-line HAART Study ART wk Tests K65R L74V M184V TAMs 3 rd drug GS903 n=299 TDF 3TC EFV % 0 41% 0 EFV R 55% GS934 n=244 TDF FTC EFV % 0 EFV R 71% GS934 n=243 ZDV 3TC EFV % 3% EFV R 62% CNA30021 n=770 ABC 3TC EFV % 21% 47% 0 EFV R 58% ABT418 n=190 TDF FTC LPV/r % 0 PI R 0 SOLO n=190 ABC 3TC FPV/r % 0 PI R 0 ARTEMIS n=343 TDF FTC DRV/r % 0 PI R 0 STARTMRK n=281 TDF FTC RAL % 0 RAL R 33%

22 1 st and 2 nd generation NNRTIs Nevirapine Efavirenz Etravirine Major resistance mutations L100I, K101E/P K103N/S V106A/M E138K, V179F Y181C/I/V, Y188L/H/C, G190A/S/E F227C, M230L, K238T Rilpivirine

23 Responders (%) ± 95% CI Activity of ETV with a strong backbone DUET studies: OBR (with DRV/r) + ETV or Placebo Patients with VL <50 copies/ml at wk 48 (ITT-TLOVR) p<0.0001* Time (weeks) ETV + OBR (n=599) Placebo + OBR (n=604) 61% 40% ART-experienced patients with documented NNRTI and PI resistance Katlama, AIDS 2009

24 Activity of ETV with a weak backbone Study TMC125-C227: 2 NRTIs + ETV or PI ART-experienced, PI-naive patients with documented NNRTI resistance Ruxrungtham, HIV Med 2008

25 De Meyer, Antimicrob Agents Chemother 2005; De Meyer, IHDRW 2006 The genetic barrier of PIs in vitro DRV (R41T, K70E) TPV (L33V, M46L, V82T) ATV (L10F, V32I, M46I, I62V, A71V, I84V, N88S) LPV (L10F, L23I, M46I, I50V, I54V, L63P, V82A) APV (L10F, V32I, L33F, M46I, I47V, I50V) NFV (L10F, D30N, R41K, K45I, M46I, V77I, I84V, N88D) SQV (G48V, A71V, G73S, I84V, L90M) RTV (G16E, M46I, V82F, I84V) Time (days)

26 VFs with developing mutations (%) Emergence of PI mutation with DRV/r vs LPV/r TITAN study: OBR + DRV/r or LPV/r TITAN 96 week analysis p 0.05* 24/72 (33%) p 0.05* 19/72 (26%) DRV/r LPV/r /39 (15%) 3/39 (8%) 0 Primary PI mutations 1 NRTI RAMs 1 ART-experienced, LPV- and DRV-naive patients *Exact Chi-Squared Test; TITAN 96 week analysis 1 Johnson et al. Top HIV Med 2007; De Meyer, HIV

27 Response Resistance as a continuum Lower cut-off = Level of resistance beyond which response begins to fall off Upper cut-off = Level of resistance beyond which clinical response is lost Zone of intermediate response Resistance

28 How to calculate the GSS Genotypic Susceptibility Score RT mutations: M41L T215Y K103N Protease mutations: None Regimen: TDF 3TC LPV/r Resistance: Intermediate Susceptible Susceptible Score: GSS?

29 Partial treatment interruption in patients with resistance reveals residual activity 1.0 Week 2 change in VL Change in plasma viral load NRTI PI NNRTI T20 Discontinued treatment class Deeks, CROI 2005

30 NRTI Direnc mekanizması: Primer unblocking T215Y-mutasyonu Hydrolytic removal of the chain-terminating NRTI enables DNA synthesis to resume The pyrophosphate donor in most cells is ATP M184V antagonizes the process P P P 3TC partially restores susceptibility to ZDV, d4t and TDF in the presence of TAMs P P P P P 3TC antagonizes the emergence of TAMs P P P P P P P P Gotte, J Virol 2000

31 Direncte temel ilkeler Direnç süreklilik gösterir ve mutasyonların sayısı artarak yanıt kaybına neden olur Rezidüel aktivite direnc gelişmesine rağmen aktivite devam edebilir. (best evidence for the NRTIs) Direnç viral replikasyonu azaltan uyuma neden olur (fitness cost) Mutasyonlar arasında faydalı Antagonistik etki oluşabilir

32 Tedavi yetmezliğinin hastalarda Klinik sonuçları İlaç direncinin, ilaç, tedavi şeması ve uyumdan gelişme olasılığı GSS 2 olduğunda yeni tedaviye geç Düşük genetik bariyerli ilaçlarla monoterapiden sakınmalı Secenekler sınırlı ise tedaviyi kesmekten ziyade rezidüel aktivite ve yüksekduyarlılık nedeni ile NRTI ile tedaviye devam et

33

34

35

36

37

38

39