Antivirale Therapie. Dr. med. Daniela Huzly Institut für Virologie

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1 Antivirale Therapie Dr. med. Daniela Huzly Institut für Virologie

2 Therapierbare Viren? Herpesviren: HSV 1+2, VZV, CMV, HHV6 Influenzaviren A, B Hepatitisviren: HBV, HCV HIV (RSV, Adenoviren, Lassaviren, Hantaviren ) Keine randomisierten Therapiestudien verfügbar

3 Wirkweise von antiviralen Substanzen Antivirale Medikamente sind virostatisch (vermehrungshemmend), nicht viruzid (abtötend) Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, sie bedienen sich des Stoffwechsels der Körperzelle Angriffspunkte müssen bei den Stadien der Virusvermehrung liegen und dürfen nicht in den Zellstoffwechsel eingreifen

4 Angriffspunkte in den Vermehrungsstadien eines Virus Andocken der Viruspartikel an der Zellmembran des Wirtsorganismus Eindringen in die Wirtszelle, uncoating (Freisetzung von Kapsid und Genom aus der Virushülle) Synthese viraler Nukleinsäuren und Proteine (z.b. Kapsidproteine) Assembly (Zusammenfügung der synthetisierten Virusbestandteile zu neuen Viren) Freisetzung der neu gebildeten Viren aus der Wirtszelle

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6 Am längsten bekannt: Polymerase Inhibitoren Störung des Aufbaus viraler Nukleinsäurestränge Polymerase braucht freies 3 Hydroxy Ende am Nukleotid um komplementären Strang zu synthetisieren Polymerase kann gehemmt werden durch Substanzen, die ihr diese Struktur vorgaukeln

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8 Nukleosid/Nukleotid Analoga Sehen ähnlich aus wie Nukleoside/Nukleotide (Nukleosid Triphosphate) Durch Einbau des falschen Bausteins kann die Polymerase die Kette nicht zu Ende synthetisieren Kettenabbruch Gefahr: Zytotoxizität Ideal: Prodrug wird durch virale Enzyme aktiviert

9 Guanosintriphosphat

10 Wirksamkeit von Acyclovir Abhängigkeit von der viralen Thymidinkinase: Wirksam am besten gegen HSV1 und HSV2 Schlechter wirksam gegen Varicella Zoster Virus, höhere Dosen notwendig In vitro wirksam gegen EBV, nicht in vivo Nicht wirksam gegen andere Herpesviren bzw. gegen andere Viren Schlechte Bioverfügbarkeit bei oraler Gabe

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12 Ähnliche Wirkstoffe Penciclovir Ähnlich wie Aciclovir, nur für die topische Anwendung Famciclovir Diacetylderivat von Penciclovir, oral bioverfügbar Ganciclovir

13 Ganciclovir Auch ein Guanin Analogon Virale Kinase: Monophosphat Zelluläre Kinase: Diphosphat Kinase der CMV infizierten Zelle (10x effektiver): Triphosphat Zytotoxisch: Knochenmarksuppressiv

14 Ganciclovir Oral schlechte Bioverfügbarkeit: Prodrug: Valganciclovir, zur Prophylaxe und Therapie der CMV Infektion zugelassen Sehr enges therapeutisches Fenster Zu niedriger Wirkspiegel: nicht ausreichend wirksam, Resistenzentwicklung Zu hoher Wirkspiegel: evtl. Knochenmarktoxisch

15 Nukleotid Analogon: Cidofovir Analogon von Deoxy Cytidin Monophosphat Blockiert in vitro viele DNA Viren Zugelassen nur für die Therapie von CMV Phosphorylierung durch zelluläre Kinasen Hemmt virale Polymerase viel stärker als zelluläre Polymerase

16 dermatology-s10.cdlib.org

17 Nicht Nukleosidische Polymerase Inhibitoren Blockieren die Polymerase Aktivität ohne Nukleoside/Nukleotide nachzuahmen und ohne in die Kette eingebaut zu werden Foscarnet: Bindet die virale Polymerase, die dadurch blockiert wird

18 Weitere antivirale Wirkstoffe Hemmung des Viruseintritts: Fusions Inhibitoren: Énfurvitide (HIV) Hemmung des Uncoating: z.b. Amantadin (Influenza) Hemmung viraler Proteine Proteaseinhibitoren : HIV, HCV Integraseinhibitoren: HIV Hemmung der Virusfreisetzung: Zanamivir, Oseltamivir Influenza (Interferon alpha (und Lambda): Stimulierung der körpereigenen Virusabwehr)

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20 Probleme der antiviralen Therapie Viren werden nicht abgetötet Immunsystem muss helfen Therapie muss rechtzeitig gestartet werden, bevor zu viele Zellen mit dem Virus infiziert sind Resistenzentwicklung durch weitere Replikation unter Medikation und Fehler bei der Replikation

21 Fallbeispiel 52 jährige Nierentransplantierte Patientin Unter antibiotischer Therapie mit Erythromycin (Cytochrom p450 Hemmung) Anstieg der Cyclosporin Konzentration Plötzlicher Anstieg der Leberwerte und Pankreasenzyme Hepatitis Serologie und PCR auf Herpesviren Nachweis hoher Konzentration HSV 1 DNA im Blut

22 Sofortiger Start einer i.v. Aciclovir Therapie mit 10mg/kg 3x täglich Zwei Tage später Entwicklung einer respiratorischen Insuffizienz Exitus Letalis HSV 1 nachweisbar in allen Organen in hoher Konzentration HSV 1 Reaktivierung, wahrscheinlich zu später Therapie Beginn bei zusätzlich fehlender zellulärer Immunität

23 Fallbeispiel 2 10 Tage alter Säugling wird schlapp, trinkt nicht mehr Anstieg der Leberwerte, Fieber, Leukozytose Sofortiger Start einer Aciclovir Therapie Molekulare Diagnostik für verschiedene virale Erreger der neonatalen Sepsis Nachweis von 20 Mio Kopien/ml HSV 1 DNA im Blut

24 Klinische Besserung innerhalb weniger Tage Deutliche Abnahme der Viruslast im peripheren Blut Nach 3 Wochen konnte der Säugling gesund entlassen werden HSV 1 Primärinfektion rechtzeitig therapiert bei funktionierendem Immunsystem

25 Herpes simplex Wann therapieren? Optional: Primärinfektion mit ausgeprägter Symptomatik consultant360.com Genitale Primärinfektion Herpetischer Rundlauf en.wikipedia.org

26 Herpes simplex wann therapieren Optional: Häufige Rezidive bei genitalem Herpes Langzeitprophylaxe über 6 12 Monate mit oralem Valaciclovir oder Famciclovir

27 Herpes simplex Immer therapieren bei: Reaktivierung unter Immunsuppression Verdacht auf Primärinfektion bei Schwangeren Immunsupprimierten Säuglingen NICHT AUF DIAGNOSTIK WARTEN!!! Verdacht auf Herpes Enzephalitis NICHT AUF DIAGNOSTIK WARTEN!!!

28 Varicella Zoster Virus Therapie notwendig? Ab 50 J. zunehmende Häufigkeit von Komplikationen Postzosterische Neuralgie (PZN) mit hohem Leidensdruck und enormen Therapiekosten Jeder Zoster ab 50 muss frühzeitig behandelt werden Therapiebeginn innerhalb von 48h nach Auftreten der ersten Bläschen

29 Therapie der VZV Infektion Zoster unter Immunsuppression muss immer therapiert werden Um hohe Aciclovir Spiegel zu erreichen, i.v. Therapie empfohlen Varizellen Primärinfektion bei Auftreten von Komplikationen wie Pneumoníe, Enzephalitis und bei Immunsuppression

30 Brivudin Zostex Thymidin Analogon Phosphorylierung durch virale Thymidinkinase, nur in virusinfizierten Zellen aktiviert Bleibt ca. 10h in der Zelle aktiv, hohe antivirale Potenz Wirksamkeit nur gegen HSV1 und VZV Gute orale Bioverfügbarkeit Muss innerhalb von 48h nach Symptombeginn begonnen werden

31 Therapie der Influenzavirusinfektion Früher: Amantadin, eigentlich gegen Parkinson, hemmt den Eintritt der viralen Erbsubstanz in die Zelle Nur gegen Influenza A Viren wirksam H1N1 2009pdm resistent Neuraminidasehemmer: Oseltamivir (Tamiflu) und Zanamivir (Relenza)

32 Influenza behandeln? Im Prinzip zugelassen ab 1J Kann Symptomdauer verkürzen und evtl. Komplikationen verhindern Muss innerhalb von 36h, besser 24h nach Symptombeginn begonnen werden Therapie empfohlen bei Pat. mit Grunderkrankungen, Immunsuppression Resistenzentwicklung möglich

33 Entwicklung von Resistenzen bei antiviralen Medikamenten Jede antivirale Therapie kann Resistenzentwicklung mit sich bringen Virusreplikation ist Evolution im Zeitraffer Schnelle Anpassung an neue Gegebenheiten Bei Viren mit hoher Fehlerrate besonders schnelle Resistenzentwicklung

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35 Antivirale Resistenz Je länger die Therapiedauer, desto wahrscheinlicher entwickeln sich Resistenzen Da viele Wirkstoffe auf ähnlichen Wirkmechanismen basieren und miteinander verwandt sind, sind Kreuzresistenzen häufig Resistente Stämme können übertragen werden

36 Antivirale Resistenzen HIV Therapie vergleichbar mit TBC, nur Kombinationstherapie möglich, ständiges Therapiemonitoring notwendig, um rechtzeitig umzusetzen HCV und HBV Anstieg der Viruslast unter Medikation Lamivudintherapie bei HBV: innerhalb von wenigen Jahren hoher Prozentsatz resistenz, Kreuzresistenz zu neueren Medikamenten heute obsolet

37 Resistenz bei Herpesviren: HSV, CMV Vor allem nach vorheriger Prophylaxe unter Immunsuppression Meistens Mutation der Thymidinkinase, die das Medikament aktiviert (Aciclovir bzw. Ganciclovir) Foscarnet und Cidofovir meistens noch wirksam

38 Resistenz bei Influenzaviren H1N1 2009pdm gegen Amantadin resistent Bei manchen Stämmen hoher Prozentsatz an Resistenzen (H1N1 saisonal zu nahe 100% Tamiflu resistent) bei längerer Anwendung, vor allem unter Immunsuppression, Entstehung unter Therapie

39 Wie stellt man Antivirale Resistenzen fest? So geht es leider nicht

40 Wie stellt man antivirale Resistenzen A: Klinische Resistenz fest? Wiederanstieg der Viruslast bzw. fehlende Besserung der Symptomatik bei zuverlässiger Medikamenteneinnahme Muss nicht immer durch echte Resistenz verursacht sein, Dosierungsprobleme, Interaktionen etc.

41 Wie stellt man antivirale Resistenzen fest? B: Phänotypische Resistenztestung Virusanzucht (nicht bei allen Viren möglich) unter verschiedenen Konzentrationen des Medikamentes. Benötigt Zeit und viel Erfahrung Hoch spezifisch, weist auch Resistenzen nach, für die die genetische Grundlage noch nicht bekannt ist

42 Wie stellt man antivirale Resistenzen fest? C: Genotypische Resistenzbestimmung Durch PCR und Sequenzierung oder durch spezielle PCR Methoden, die die bekannten Punktmutationen nachweisen Methode ist darauf angewiesen, dass die Resistenzmutationen bekannt sind Abgleich mit Datenbanken, die gut geführt sein müssen

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44 Bindung der Hybridisierungssonde an die Amplifikate wird durch langsame Erhöhung der Temperatur gelöst Schmelzkurve stellt die Temperatur dar, bei der noch 50% der Bindungen vorliegen Bei Mutation lösen sich die Sonden aufgrund des Mismatches schon bei geringerer Temperatur als beim Wildtyp, wodurch sich die Schmelzkurve in der Analyse nach links verschiebt

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