NRTI Resistenz Resistenz möglich

ANRS AC11- Algorithmustabelle September 2004 Einfach anzuwendende Regeln der französischen Richtlinien zur Auswertung genotypischer Resistenztestungen. www.hivfrenchresistance.org NRTI Resistenz Resistenz möglich AZT T215Y/F T215A/C/D/E/G/H/I/L/N/S/V Wenigstens 3 Mutationen aus: M41L, D67N, K70R, L210W, T215A/C/D/E/G/H/I/L/NS/V, K219Q/E Q151M Insertion Kodon 69 3TC/FTC M184V/I K65R Insertion Kodon 69 Q151M ddi Wenigstens eine Punktzahl von +2 aus: K65R M41L + T69D + L74V + T215Y/F + K219Q/E L74V K70R M184V/I Q151M Insertion Kodon 69 d4t V75A/M/S/T T215A/C/D/E/G/H/I/L/N/S/V T215Y/F Wenigstens 3 Mutationen aus: M41L, D67N, K70R, L210W, T215A/C/D/E/G/H/I/L/N/S/V, K219Q/E Q151M Insertion Kodon 69 ABC Wenigstens 5 Mutationen aus: Wenigstens 4 Mutationen aus: M41L, D67N, L74V, M184V/l, L210W, T215Y/F M41L, D67N, L74V, M184V/l, L210W, T215Y/F K65R und L74V und Y115F und M184V/I K65R Q151M Insertion Kodon 69 TDF Wenigstens 6 Mutationen aus: 3, 4 oder 5 Mutationen aus: M41L, E44D, D67N, T69D/N/S, L74V, L210W, M41L, E44D, D67N, T69D/N/S, L74V, L210W, T215Y/F T215Y/F K65R Insertion Kodon 69 Mutationen mit unklarer Signifikanz: E44A, D67E/G, T69A, L74I, K219N/R NNRTI EFV NVP Resistenz L100I K101E K103H/N/S/T V106M Y181C/I Y188C/L G190A/C/E/Q/S/T/V P225H L100I K101E K103H/N/S/T V106A/M Y181C/I Y188C/H/L G190A/C/E/Q/S/T/V Mutationen mit unklarer Signifikanz: K101H/N/P/Q

Autoren Dr. rer. nat. Nicole Wiese Dr. rer. nat. Harm Müller Labor Dres. Fenner & Partner Bergstraße 14 22095 Hamburg 3072PD012A

Nicole Wiese/Harm Müller Ergebnisse des 4. interaktiven Workshops für HIV-Ärzte und Virologen

Einleitung Z ur Behandlung der HIV-Infektion steht heute ein Arsenal von 19 zugelassenen Wirkstoffen zur Verfügung. Das suggeriert nahezu unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten, die aber durch Interaktionen der einzelnen Medikamente bzw. Kreuzresistenzen sehr schnell stark eingeschränkt sein können. Deshalb ist es wichtig, dass von Anfang an eine Therapiestrategie sorgfältig geplant wird, damit auch nach dem Versagen der initialen Therapie genügend Optionen für nachfolgende potente Therapieregime zur Verfügung stehen. Der behandelnde Arzt muss für eine erfolgreiche lebenslange Therapie das Wissen um die individuelle Situation des einzelnen Patienten mit virologischem Hintergrundwissen kombinieren. Der vierte Workshop Resistenztestung: Der HAARTe Alltag sollte einmal mehr die Plattform für einen interaktiven Meinungsaustausch zwischen Virologen und klinisch tätigen Ärzten schaffen, um den Wissensstand gegenseitig zu optimieren. Unter der Moderation von Dr. Rolf Kaiser (Institut für Virologie, Universität Köln) wurden in Übersichtsvorträgen neuere Erkenntnisse zu den Themen Resistenz und Therapie vorgestellt und anschließend durch interaktiv bearbeitete Fallbeispiele, die verschiedene Therapiestadien der Patienten widerspiegelten, untermauert. 3

4

Dr. Christoph Mayr vom Ärzteforum Seestraße in Berlin erläuterte die Fragestellungen, die sich für den Behandler bei der Ersteinstellung eines Patienten auf HIV-Medikamente ergeben. Wie beginnen? Anforderungen an die initiale HAART aus Sicht des Behandlers Eine ganze Reihe wichtiger Komponenten müssen berücksichtigt werden, damit die antiretrovirale Therapie von Anfang an erfolgreich ist. Das Nebenwirkungsprofil von Medikamenten ist neben der virologischen und immunologischen Potenz einer HAART ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Therapie, denn Toxizität ist ein Hauptgrund für eine Änderung bzw. den Abbruch der HAART. In einer Studie von Mocroft et al. [1] mit 556 Patienten, die auf ein initiales Regime eingestellt waren, wurde bei mehr als der Hälfte der Patienten die Therapie innerhalb der ersten 18 Monate verändert, davon bei mehr als 30 % aufgrund von Toxizitäten. Die Auswahl von möglichst gut verträglichen Medikamenten muss deshalb im Fokus für den behandelnden Arzt stehen. Hierbei muss insbesondere die Langzeitverträglichkeit der Medikamente Berücksichtigung finden. So haben z. B. verschiedene NRTI ein unterschiedliches Potenzial, die Synthese der mitochondrialen DNA zu hemmen [2]. Deren Inhibition gilt als Maß für mitochondriale Toxizität, die für eine Reihe von Langzeitnebenwirkungen der HAART verantwortlich gemacht wird (Abb. 1). Relative mtdna-menge in % (bezogen auf nukleäre DNA) 140 120 100 80 60 40 20 0 Abacavir Tenofovir 3TC AZT d4t ddc ddl 0,1 1 10 100 1.000 NRTI (Konzentration µmol/l) Abb. 1 Das Potenzial von NRTI zur Hemmung der Synthese mitochondrialer DNA ist unterschiedlich stark ausgeprägt. Mod. nach Birkus et al. AAC 2002. 5

Beim Therapiebeginn spielt die Ausgangssituation des Patienten hinsichtlich der Surrogatmarker Viruslast und CD4-Zellzahl eine wichtige Rolle. Eine Kohortenuntersuchung aus San Francisco konnte zeigen, dass eine NNRTI-basierte HAART eine längere Überlebenszeit unter Therapie gewährleistet als Regime mit ungeboosterten PI [3]. Neuere Studien konnten darüber hinaus belegen, dass geboosterte PIs einer Therapie mit ungeboosterten PI vor allem hinsichtlich Resistenzentwicklung und genetischer Barriere überlegen sind. Eine Kombination aus hoher Potenz und Adhärenzfördernder, nebenwirkungsarmer Therapie bieten sogenannte Induction-Maintenance-Strategien. Eine in diesem Jahr auf dem Internationalen AIDS-Kongress in Bangkok vorgestellte Arbeit von Markowitz et al. [4] demonstrierte, dass nach initialer Suppression der Viruslast unter die Nachweisgrenze durch ein 4-fach- Regime aus Trizivir + EFV eine Umstellung auf eine vereinfachte Erhaltungstherapie nur mit Trizivir eine gleich gute virologische Suppression in der Nachbeobachtungszeit bewirkte wie der Vergleichsarm, in dem die 4-fach-Therapie mit Trizivir + EFV fortgesetzt wurde. Die Patienten im Trizivir -Arm profitierten dabei von weniger Nebenwirkungen (Abb. 2). Abb. 2 % Patienten mit Viruslast < 50 Kopien/ml 100 80 60 40 20 Trizivir + EFV Trizivir Trizivir + EFV Trizivir (BL VL <100.000 Kopien/ml) (BL VL <100.000 Kopien/ml) (BL VL >100.000 Kopien/ml) (BL VL >100.000 Kopien/ml) 87 % 85 % 73 % 71 % Induction Maintenance: Patienten profitieren während der Erhaltungstherapie mit Trizivir bei weniger Nebenwirkungen von einer gleich bleibenden viralen Suppression wie im Vergleichsarm Trizivir /EFV. 0 48 56 64 72 80 88 96 Woche Mod. nach Markowitz et al. XV Int. AIDS Kongress, Bangkok 2004, #LbOrB14. 6

Die Wahl des NRTI-Backbones kann den Erfolg der initialen Therapie, aber auch von Folgetherapien maßgeblich beeinflussen. Der zurzeit gebräuchlichste Backbone ist die Kombination aus AZT/3TC (Combivir ), für den eine gut gesicherte Datenlage vorliegt. Alternativen müssen deshalb sorgfältig geprüft werden. Eine Kombination aus ddi und TDF z.b. zeigte nicht nur in 3-fach-NRTI-Kombinationen problematische Ergebnisse mit Versagensraten von 50 % [5], sondern auch NNRTI-basierte Regime können mit diesem Backbone unterdurchschnittlich abschneiden. Darauf deuten die Ergebnisse einer Arbeit von Podzamczer et al. hin [6]. Nach initialer Einstellung auf ein Regime mit TDF/ddI + EFV wurde in dieser Studie bei 43 % der Patienten ein virologisches Versagen nachgewiesen (Abb. 3). Um die Kombination von TDF + FTC als Backbone- Option beurteilen zu können, fehlt es derzeit an gesicherten Langzeit-Daten. HIV RNA (log10 Kopien/ml) 7 6 5 4 3 2 1 Mit virologischem Versagen Ohne virologisches Versagen Abb. 3 Unterdurchschnittlich niedriges Therapieansprechen unter einer Therapie mit TDF, ddi, EFV. < 50 Kopien/ml 0 0 3 7 14 21 30 90 Tage Mod. nach Podzamczer et al. Antiviral Therapy 2004; 9: S172. Eine gut untersuchte Kombination ist ABC+3TC (Kivexa, Markteinführung im Januar 2005). Derzeit liegen Studiendaten von mehr als 2.000 therapienaiven Patienten vor, die mit dem Backbone ABC/3TC und einem NNRTI oder PI behandelt wurden. Es zeigte sich, dass das virologische Ansprechen unter ABC/3TC in Kombination mit EFV nach 48 Wochen genauso gut ist wie bei der Kombination von Combivir + EFV [7]. Das immunologische Ansprechen war im ABC/3TC-Arm dabei signifikant besser: Verglichen mit dem Combivir -Arm konnte eine um 35 % höhere Steigerung der CD4-Zellzahl erreicht werden (Abb. 4). 7

ABC/3TC + EFV Combivir + EFV 155 +35% p=0,004 Abb. 4 Das immunologische Ansprechen einer Therapie mit ABC/3TC ist nach 48 Wochen (ITT) signifikant besser als mit Combivir. 209 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 CD4-Zellzahl-Anstieg (Zellen pro mm 3 ) Mod. nach De Jesus et al. 43rd ICAAC 2003. Abstr. H-446. Vor allem bei schlechter Datenlage müssen neue Therapiekonzepte sorgfältig und vorsichtig geprüft werden. Dr. Mayr verwies in diesem Zusammenhang noch einmal auf die schlechten Erfahrungen aus den letzten Jahren, in denen sich zeigte, dass TDF-haltige NRTI-Kombinationen ohne AZT das möglicherweise vor der Selektion einer K65R-Mutation schützt mit überdurchschnittlich hohem virologischem Versagen und hoher Selektionsrate der K65R-Mutation assoziiert sind. Aus diesen fehlgeschlagenen Therapiekonzepten konnten einmal mehr die Lehren gezogen werden, dass bei der Einstellung auf eine Therapie auch die Salvageability von Therapieregimen ein wichtiger Aspekt sein muss. Das heißt, auch bei einem möglichen Versagen der Therapie muss das selektierte Resistenzprofil der Substanzen möglichst viele wirksame Folgeoptionen offen lassen. Der Therapieerfolg hängt zu einem hohen Maß von der Erfahrung des Arztes ab und vom Aufbau einer guten Arzt-Patienten-Beziehung. Denn nur wenn der Arzt auch die Wünsche des Patienten erfährt und mit in das Therapiekonzept einbeziehen kann, wird die Adhärenz des Patienten möglichst optimal sein. Der Patient darf dabei nicht zum Therapiebeginn überredet werden, sondern muss vom Arzt in jede seiner Entscheidungen aktiv und frühzeitig mit einbezogen werden, damit er sie letztendlich selbst mittragen kann. Eine neuere Studie von Bangsberg et al., die in diesem Jahr veröffentlicht wurde, bestätigte einmal mehr, dass Resistenzentwicklung und Adhärenzverhalten miteinander korrelieren [8]. Das alte Dogma, wonach eine glockenförmige Kurve das Verhältnis zwischen Resistenzentstehung und Adhärenz beschreibt also eine geringe und eine sehr hohe Adhärenz mit keiner Resistenzentwicklung einhergehen, weil der Selektionsdruck entweder zu niedrig oder zu hoch dafür ist, kann aber nach diesem Konzept nicht für jedes Therapieregime aufrechterhalten werden. Gerade unter ungeboosterten PI-Regimen könnte es nach Bangsberg auch bei 100 %iger Adhärenz des Patienten zur Selektion von Resistenzmutationen kommen. 8

Bei Patienten mit NNRTI-basierten Regimen könnte auch eine schlechte bis mittlere Adhärenz sehr effizient zur Selektion von Resistenzen führen. Bangsberg et al. sehen einen Grund für diese unvorteilhafte Adhärenz- Resistenz-Beziehung in der langen Halbwertzeit der NNRTI, die in Therapiepausen bei gleichzeitigem Absetzen aller Medikamente zu unerwünschten Monotherapie-Effekten und damit zu suboptimalen Spiegeln mit hohem Resistenzentstehungspotenzial führen können. Da NNRTI-Mutationen nicht in einem Fitnessverlust für HIV resultieren, würden in Phasen kurzzeitiger Virusreplikation NNRTI-Mutationen ohne Fitnesskosten für das Virus selektiert, die dann über einen langen Zeitraum persistierten. Ist die Adhärenz unter Therapieformen mit geboosterten PI und NNRTI sehr hoch, ist das Risiko einer Resistenzentwicklung in beiden Fällen sehr gering (Abb. 5). Risiko für Resistenz PI ohne Booster PI mit Booster NNRTI 0 20 40 60 80 100 Adhärenz (%) Abb. 5 Hypothetisches Modell für das Resistenzrisiko von Therapieregimen bei unterschiedlich hoher Adhärenz: Potenzial für Resistenzselektion ist bei NNRTI-Regimen bei schlechter bis mittlerer und bei ungeboosterten PI-Regimen bei guter Adhärenz hoch. Mod. nach Bangsberg et al. J Antimicrob Chemother. 2004; 53: 696 699. Salvageability, d. h., wirksame Folgeoptionen für das initiale Therapieregime müssen gegeben sein. Günstiges Toxizitätsprofil wichtig für dauerhaften Therapieerfolg. Aufbau einer guten Arzt-Patienten-Beziehung entscheidend für Adhärenz. Verhältnis von Adhärenz und Resistenzentwicklung ist unterschiedlich für NNRTI-, PI- und PI/r-basierte Regime. 9

Mutationen können sich ganz unterschiedlich auf nachfolgende Therapieoptionen auswirken. Einen Überblick über die Situation bei den NRTI wurde von dem Virologen Dr. Mounir Ait-Khaled gegeben. Einfluss von NRTI-Mutationen auf die Therapiesequenzierung Mounir Ait-Khaled machte in seinem Vortrag deutlich, dass die Resistenzentwicklung nach wie vor ein wichtiger therapielimitierender Faktor ist und deshalb in der Entscheidungsfindung für eine ART in keinem Fall vernachlässigt werden darf. Nach einer Untersuchung von Phillips et al. steigt auch bei Patienten, die ihre Therapie mit einer HAART aus mindestens 3 Substanzen begonnen haben, das Risiko, relevante Resistenzmutation zu selektieren, mit der Zeit an [9]. Resistenzselektion kann aber auch bereits für den therapienaiven Patienten von Bedeutung sein. Die Prävalenz der primären Resistenz ist nach kürzlich veröffentlichten Studien zwar sehr unterschiedlich (2 52 %, durchschnittlich 13 % in Europa und 22 % in den USA), aber ein steigender Trend ist deutlich zu erkennen. Nach einer Studie von Little et al. [10] nimmt vor allem die NNRTI-Resistenz bei noch nicht therapierten Patienten zu, während PI- und NRTI-Resistenzen eher stagnieren bzw. abnehmen (Abb. 6). Abb. 6 % Patienten mit phänotypischer Resistenz 15 10 5 NNRTI PI NRTI Prävalenz der primären Resistenz bei therapienaiven Patienten. 0 1995 (n =11) 1996 (n = 56) 1997 (n =101) 1998 (n = 97) 1999 (n =90) 2000 (n =23) Mod. nach Little et al. N Engl J Med. 2002; 347: 385 394. 10

Die Resistenzmechanismen der NRTI-Mutationen sind unterschiedlich. TAMs (= Mutationen an Position M41L, D67N, K70R, L210W, T215Y/F, K219Q/E) fördern das sogenannte primer unblocking, d. h. den Wiederausbau bereits integrierter NRTI. Andere Mutationen behindert die NRTI-Bindung an die Reverse- Transkriptase. Wie in den aktuellen Therapierichtlinien ausgewiesen, bildet die Kombination aus 2 NRTI nach wie vor das Rückgrat der HIV-Therapie. Das unter den verschiedenen Kombinationen selektierte Resistenzmuster ist unterschiedlich, demzufolge unterscheiden sich auch die Auswirkungen der Resistenzselektion auf Folgeoptionen. Die meiste Erfahrung existiert derzeit mit dem Backbone AZT/3TC (Combivir ). Kommt es unter dieser Kombination zu einem virologischen Versagen, wird als erste NRTI-Mutation die M184V selektiert, die keine nennenswerte Kreuzresistenz innerhalb der NRTI verursacht, wenn sie allein vorkommt. Bleibt der Patient allerdings auf dem Regime mit nachweisbarer Virusreplikation, so kann es in der Folge zur akkumulierten Selektion von TAMs kommen. Hier können 2 verschiedene Selektionswege eingeschlagen werden: Der Weg über die 41/210/219-Mutationen oder der über die 67/70/219-Mutationen. Die Kombination aus mehreren TAMs (insbesondere des 41/210/219-Selektionsweges) und der M184V-Mutation führt zu deutlich eingeschränkten Optionen innerhalb der NRTI. Die Geschwindigkeit der TAM-Selektion hängt ab von dem dritten Kombinationspartner. Nach virologischem Versagen unter dem Backbone TDF/3TC kann mit einer hohen Frequenz die K65R- Mutation nachgewiesen werden, häufig zusammen mit der M184V-Mutation. In der Gilead-Studie 903 fand man bei 24 % der Patienten, die unter einer Therapie mit TDF/3TC/EFV ein virologisches Versagen hatten, nach 24 Wochen die K65R-Mutation [11]. Die K65R resultiert in einer verminderten Empfindlichkeit von HIV-Mutanten gegenüber TDF, ddi, 3TC, FTC, ABC und vermutlich auch d4t, denn es sind Fälle beschrieben, wo es unter d4t-therapie zur Selektion der K65R-Mutationen gekommen ist [11]. Durch diese breite Kreuzresistenz werden die vollwirksamen Therapieoptionen im Bereich der NRTI auf AZT beschränkt (Abb. 7). M184V L74V K65R AZT AZT AZT 3TC 3TC 3TC Abb. 7 Auswirkungen verschiedener Punktmutationen auf Therapieoptionen. FTC FTC FTC ddl ddl ddl d4t d4t d4t?* ABC ABC ABC = Empfindlich = Resistenz möglich/resistent TDF TDF TDF *Selektion der K65 R auch unter d4t-regimen beobachtet, deshalb ist eine Resistenz möglich (modifiziert nach ANRS 2004). 11

Sehr gut untersucht ist die Resistenzentwicklung unter dem Backbone ABC/3TC (Kivexa ). Aus insgesamt 4 großen randomisierten Studien, in denen diese Kombination zusammen mit EFV (CNA 30021 und CNA 30024) oder Fosamprenavir/RTV (Solo und CLASS) bei therapienaiven Patienten untersucht wurde, gibt es Genotypisierungsergebnisse von insgesamt 120 Patienten [12,13,14,15]. Die Ergebnisse zeigen, dass nach virologischem Versagen unter ABC/3TC-haltiger Kombination hauptsächlich die M184V-Mutation als NRTI-relevante Mutation selektiert wurde. In nur einem Fall konnte eine K65R-Mutation nachgewiesen werden, bei diesem Patienten lagen allerdings bereits zu Baseline Resistenzmutationen vor. Mit sehr niedriger Inzidenz wurde die L74V selektiert (Abb. 8). Abb. 8 % Patienten mit Mutationen nach virologischem Versagen 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 41 24 0 GS903 TDF+3TC+EFV 42 12 0 CNA30021* ABC+3TC+EFV 31 8 0 CNA30024 ABC+3TC+EFV K65R L74V M184V 21 13 5 0 0 0 CLASS SOLO ABC+3TC+EFV ABC+3TC+FPV/r ABC+3TC+APV(FPV)/r Nach virologischem Versagen unter dem Backbone Kivexa wird hauptsächlich die M184V als NRTI-relevante Mutation selektiert. Total n = 299 770 324 193 322 Virologisches Versagen mit Genotyp n = 29 31 13 19 32 *Patienten mit Resistenz zu Baseline wurden herausgerechnet Mod. nach Miller et al. 6th Int. Congress on Drug Therapy HIV, Glasgow 2002 Abstract P205; Irlbeck et al. 11th CROI, San Francisco 2004, Poster 661; Craig et al. 11th CROI, San Francisco 2004, Poster 551; Lanier et al. 43rd ICAAC 2003, Poster H-910; Mac Manus et al. AIDS 2004; 18: 651 655. Aktuelle Backbones unterscheiden sich in Resistenzselektion und damit in Folgeoptionen. Nach virologischem Versagen werden hauptsächlich folgende Mutationen selektiert: Unter ABC/3TC (Kivexa ) hauptsächlich Nachweis der M184V als NRTI-Mutation. Dadurch bleiben vielfältige Nachfolgeoptionen im Bereich der NRTI erhalten. Unter TDF/3TC Versagen Nachweis von 24 % K65R. Die TDF-selektierte K65R- Mutation reduziert vollwirksame Optionen innerhalb der NRTI auf AZT. Zusätzliche Selektion der M184V durch 3TC ist möglich. Unter Combivir zunächst Selektion der M184V, dann Akkumulation von TAMs, die ggf. zu einer breiteren Kreuzresistenz innerhalb der NRTI führen können. 12

PIs der zweiten Generation haben aufgrund der reduzierten Pillenzahl und der hohen Potenz bei verbessertem Nebenwirkungsprofil zu einer Renaissance der PI-Therapie geführt. Dr. Klaus Korn vom Nationalen Referenzzentrum für Retroviren berichtet über die neuesten Daten zur Resistenzsituation bei PI-basierten Therapieformen. Resistenzsituation bei Therapieregimen mit geboosterten PI RTV ist ein effizienter Inhibitor des Cytochrom-P450- Enzymsystems. Durch die Applikation von niedrig dosiertem RTV können deshalb der Abbau und damit die Plasmaspiegel aller derzeit auf dem Markt befindlichen PI (ausgenommen Nelfinavir) beeinflusst werden. Im günstigsten Fall erhöht das RTV-Boostern die für PI-Therapien ausschlaggebende C min ohne Erhöhung der C max, denn der Spitzenspiegel korreliert häufig mit dem Grad der Toxizität. Das Boostern von PIs hat darüber hinaus Auswirkungen auf den Grad der Resistenzentwicklung bei Patienten, die unter der initialen Therapie virologisch versagen. Einen guten Vergleich von Art und Anzahl selektierter Resistenzmutationen ermöglichen die Studien NEAT und SOLO [16]. In beiden Studien wurde ABC/3TC mit Fosamprenavir (FPV; Telzir ) kombiniert, in der NEAT-Studie ohne RTV-Booster in der SOLO- Studie mit RTV. Versagten die Patienten unter ungeboosterten FPV oder der NFV-Therapie, so wurden sowohl im Reverse-Transkriptase-Gen als auch im PI-Gen Resistenzmutationen nachgewiesen. Nach virologischem Versagen unter einer geboosterten FPV-Therapie wurden dagegen keine Protease-Mutationen gefunden und sehr viel weniger RT-Mutationen als im Studienarm mit NFV (Abb. 9). Dabei handelt es sich möglicherweise um einen Klasseneffekt von geboosterten PIs, denn auch in der Studie M98-863 konnten nach 108 Wochen Nachbeobachtungszeit unter einer LPV/rtv-haltigen Therapie keine Protease-Mutationen nachgewiesen werden und vergleichsweise weniger RT-Mutationen als im NFV-Vergleichsarm. Mutationen unter Therapie Protease- Mutationen NRTI- Mutationen NEAT-Studie (FPV ungeboostert) SOLO-Studie (FPV/rtv) FPV NFV FPV/r NFV (n =29) (n =26) (n =32) (n =54) 28 % 31 % 0% 50 % 55 % 77 % 13% 57% Abb. 9 Resistenzselektion nach initialer Therapie mit Fosamprenavir/rtv: keine Protease- Mutationen nachweisbar und deutlich weniger RT-Mutationen als unter Therapie mit ungeboosterten PI. Mod. nach Mac Manus et al. 2nd IAS Conference on HIV Pathogenesis and Treatment, Paris 2004, Poster 558. 13

Dr. Korn berichtete allerdings von 2 Einzelfällen, die in diesem Jahr veröffentlicht wurden, bei denen eine Resistenzselektion von PI-Mutationen unter einer Therapie mit LPV/rtv als erstem PI gezeigt wurde. Bei einem 42-jährigen Mann, der auf einem initialen Regime mit AZT/3TC/TDF/EFV eingestellt war, wurde EFV gegen LPV/rtv ausgetauscht [17]. Etwas später hat der Patient selbständig die NRTIs abgesetzt. 10 Monate nach Therapiestart wurde daraufhin ein virologisches Versagen diagnostiziert. Eine Genotypisierung brachte den Nachweis der PI-Mutationen V32I, M46I/M und I47A. Interessanterweise zeigte die Phänotypisierung eine isolierte hochgradige Resistenz gegen Lopinavir (RF >38), während der Resistenzfaktor für alle anderen PI <5 war. Dieser Fall scheint jedoch eine Rarität zu sein, denn eine Recherche in der umfangreichen Datenbank von Virologics ergab, dass nur in 0,06 % der Fälle eine solche isolierte LPV-Resistenz gefunden wurde (1/83.674 Proben). Durch das Boostern mit RTV werden die Talspiegel (C min) des kombinierten PI angehoben, dessen Inhibitorischer Quotient (C min/ic 50 des Virus) wird dadurch erhöht. Durch diesen Effekt kann möglicherweise eine bestehende Resistenz bei PI-vorbehandelten Patienten überwunden werden. Abgesehen von einigen Schlüsselmutationen, die auch einzeln vorkommend Resistenz bei einigen PI vermitteln können, müssen in der Regel mehrere PI-assoziierte Mutationen akkumulieren, um zur vollständigen Resistenz des Virus zu führen. Im Gegensatz zur ungeboosterten PI- Therapie, können mit RTV-Booster vermutlich 1 2 Resistenzmutationen mehr toleriert werden, bevor das Virus resistent wird. Es ist allerdings schwierig, genaue Daten dafür zu erheben, denn es gibt wenige Studien bei vorbehandelten Patienten, in denen ein PI im selben Studiendesign in einem geboosterten vs. einem ungeboosterten Regime untersucht wird. Interessanterweise nahm der Anteil PI-resistenter Viren von 1999 bis 2003 ab, während die Zahl mutierter Codons für PI im gleichen Beobachtungszeitraum zugenommen hat. In einer großen Untersuchung von Kalan et al. [18] mit 98.000 Proben wurden 11 neue Positionen innerhalb des PI-Gens identifiziert, die deutlich häufiger mit PI-Resistenz assoziiert sind Diese Beobachtung ist vermutlich mit der Zulassung neuer PI und veränderter Kombinationsstrategien (z. B. Doppel-PI-Therapien im Salvage-Bereich) zu erklären und ein deutlicher Hinweis darauf, dass Resistenztests und Auswertungsalgorithmen ständig den neuen Gegebenheiten angepasst werden müssen (Abb. 10). 14

% PI-resistente Viren Anzahl der Mutationen Abb. 10 50 40 30 n = 98.000 Anteil der PI-resistenten Viren nimmt ab, während die Anzahl mutierter Codons zunimmt. 20 10 0 1999 2000 2001 2002 2003 Mod. nach Kagan et al. Antiviral Therapy 2004; 9: S92. Die deutlichste Zunahme verzeichnete in den letzten Jahren die Mutation L76V, die von LPV/rtv selektiert wird und auch eine Verstärkung der Resistenz gegenüber diesem PI induziert. Klinisch relevant wird diese Mutation möglicherweise durch den resensitivierenden Effekt auf ATV und SQV. Reduktion der Resistenzentwicklung bei therapienaiven Patienten durch geboosterte PI der 2. Generation keine PI-Resistenzen und deutlich weniger Backbone- Resistenz. Durch Anhebung der Talspiegel Vorteile in der Salvage-Therapie durch RTV-Booster: Im Gegensatz zu nicht geboosterten Regimen können 1 2 Mutationen mehr toleriert werden. Neue Mutationen und Mutationsmuster durch neue Kombinationen von PI-Regimen Anpassung der Algorithmen nötig. 15

Die HIV-Resistenztestung hat inzwischen einen gesicherten Stellenwert für die Optimierung der HIV-Therapie erlangt. Entscheidend für die Validität dieses Testverfahrens ist die klinische relevante Interpretation der Ergebnisse. Der Virologe Prof. Vincent Calvez von der ANRS-AC11-Gruppe aus Frankreich stellte in seinem Vortrag den von dieser Gruppe erarbeiteten Algorithmus zur Interpretation von genotypischen HIV-1-Resistenzmutationen vor. Optimierte Interpretation der HIV-Resistenz Die Genotypisierung hat sich als gängiges Verfahren für den Nachweis von Resistenzen bei HIV-Viren durchgesetzt. Zur Auswertung der teils komplexen Resistenzmuster müssen Algorithmen herangezogen werden, die Aussagen über die Resistenzsituation einzelner Substanzen treffen. Die Arbeitsgruppe ANRS AC11, in der die französischen Virologen zusammengeschlossen sind, versucht durch statistische Auswertung geeigneter Daten, einzelne Mutationen bzw. Mutationsmuster direkt mit dem klinischen Ansprechen zu korrelieren. Die Ergebnisse sind im ANRS-Algorithmus zusammengefasst, der inzwischen in der 12. Auflage, aktualisiert im September 2004, vorliegt. Ein Abdruck der neuesten Version befindet sich auf der Rückseite dieser Broschüre. Die Daten der NARVAL-Studie stellten dabei initial die Basis für diese Auswertung. Am Beispiel von Abacavir erläuterte Prof. Calvez, wie der Algorithmus erstellt wurde [19]. Durch univariate Analyse wurden zunächst Mutationen ermittelt, die mit einer verminderten Empfindlichkeit einer Mutante gegenüber Abacavir assoziiert sind, aber für sich allein noch keine klinisch relevante Resistenz induzieren. In einem weiteren Schritt wurde die Anzahl der so identifizierten Mutationen stufenweise in Bezug zur Viruslastabsenkung gesetzt. Als Grenzwert für klinisch relevantes Ansprechen wurde eine Reduktion der Plasma-RNA um mindestens 0,5 log-stufen festgelegt. Für Abacavir wird dieser Wert unterschritten, wenn mindestens 5 Mutationen vorliegen, d. h., der genotypische cut-off für Resistenz liegt für ABC bei dieser Anzahl von Mutationen. Werden 4 Mutationen nachgewiesen, ist das klinische Ansprechen gegenüber der Wildtyp- Situation signifikant eingeschränkt, in diesem Fall muss möglicherweise mit einer Resistenz gerechnet werden (Abb. 11). Algorithmen müssen immer wieder der aktuellen Datenlage angepasst werden. In der neuesten Fassung des ANRS-Algorithmus vom September 2004 sind deshalb u. a. neuere Daten aus der Jaguar-Studie zur Resistenzsituation bei ddi eingeflossen. Berücksichtigt wird in dem Algorithmus jetzt, dass die M70R- und M184V-Mutationen nicht zur Resistenz gegenüber ddi führen. Vincent Calvez zeigte in seinem Vortrag, dass für PIhaltige Therapien möglicherweise eine weitere Optimierung erreicht wird, wenn Ergebnisse aus Resistenztestung und Plasmaspiegelbestimmung miteinander kombiniert werden. Bereits in einer Subanalyse der Viradapt-Studie wurde gezeigt, dass virologisches Ansprechen mit dem Plasmaspiegel einzelner Substanzen eng korreliert ist. Die Arbeit von Marcelin et al. belegte, dass nicht nur die Anzahl der Resistenzmutationen, sondern auch die C min-werte für das virologische Ansprechen einer Therapie mit Amprenavir prädiktiv sind. Der Vorhersagewert beider Parameter konnte aber noch verbessert werden, wenn sie über das Konzept des 16

log10 HIV-1-RNA-Abnahme 4 2 0-2 -4 Resistenz möglich Resistent Abb. 11 Das virologische Ansprechen auf eine ABC-haltige Therapie ist signifikant reduziert, wenn mind. 4 Mutationen* nachweisbar sind. Erst wenn 5 Mutationen vorliegen, ist ein virologisches Ansprechen nicht mehr zu erkennen. -6 Anzahl der Mutationen* Patientenzahl 0 1 2 3 4 5 6 n=6 n=19 n=31 n=49 n=44 n=24 n=2 *Mutationen, die in die Auswertung eingeschlossen werden: M41L, D67N, L210W, T215Y/F, M184V/I +/- L74V. Mod. nach Brun-Vézinet et al. AIDS 2003; 17: 1795 1802. GIQ = ( Genotypischer Inhibitorischer Quotient ) miteinander verbunden wurden. Für den GIQ wird der Talspiegel C min durch die Anzahl der Resistenz-assoziierten Mutationen geteilt. Neuere Untersuchungen konnten den prädiktiven Wert dieses Konzepts bestätigen. Elston et al. demonstrierten in einer Subanalyse der CONTEXT-Studie, dass der Plasmaspiegel allein keinen Vorhersagewert für das virologische Ansprechen einer Therapie mit Fosamprenavir/rtv hat, wohl aber der GIQ. Patienten mit einem GIQ < 250 sprachen signifikant seltener auf eine Fosamprenavir/rtv-haltige Therapie an als Patienten mit einem GIQ > 250. Die Gefahr, virologisch zu versagen, war für Patienten mit einem GIQ > 750 um das 48-Fache verringert. Die Bestimmung des GIQ kann die Telzir -Therapie bei PIvorbehandelten Patienten damit verbessern [20]. Ähnliche Daten präsentierten Cabié et al. auf dem Internationalen AIDS Kongress in Bangkok für LPV/rtv-haltige Regime. In diesem Fall muss der GIQ > 2.133 sein, damit 72 % der Patienten eine nicht nachweisbare Viruslast haben [21]. Der französische ANRS-Algorithmus basiert auf einer direkten Korrelation des Genotyps mit klinischem Ansprechen. Optimierung von geboosterten PI-Therapien über die Bestimmung des Genotypischen Inhibitorischen Quotienten. 17

Literatur: 1. Mocroft et al. Reasons for modification and discontinuation of antiretrovirals: results from a single treatment centre. AIDS 2001, 15: 185 194 2. Birkus et al. Assessment of Mitochondrial Toxicity in Human Cells Treated with Tenofovir: Comparison with Other Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors. Antimicrob. Agents Chemother. 2002; 46: 716 723 3. Chen et al. Which antiretroviral regimens yield the best odds of survival in San Francisco? International AIDS Congress, Bangkok 2004, MoOrC1082 4. Markowitz et al. Maintenance with Trizivir (TZV) or TZV + Efavirenz (EFV) for 48 weeks following a 48-week induction with TZV + EFV in antiretroviral-naive HIV-1 infected subjects (ESS40013). 15th International AIDS Congress, Bangkok 2004, LbOrB14 5. Jemsek et al. Poor Virologic Responses and Early Emergence of Resistance in Treatment Naive, HIV-infected Patients Receiving a Once Daily Triple Nucleoside Regimen of Didanosine, Lamivudine, and Tenofovir DF. 11th CROI, San Francisco 2004, Abstract 51 6. Podzamczer D, et al. Early virological failure and occurence of resistance in naïve patients receiving tenofovir, didanosine and efavirenz. Antiviral Therapy 2004; 9: S172 11. Miller et al. Genotypic and phenotypic characterization of virologic failure through 48 weeks among treatment-naïve patients taking tenofovir DF (TDF) or stavudine (d4t) in combination with lamivudine (3TC) and efavirenz (EFV). 6th Int Cong Drug Therapy HIV, Glasgow 2002, Abstract P205 12. Irlbeck et al. Treatment-emergent mutations for previously naïve HIV-infected adults failing ZDV + 3TC + EFV and ABC + 3TC + EFV (CNA30024). 11th CROI, San Francisco 2004, Poster 661 13. Craig et al. Analysis of virologic failure (VF) in a clinical trial of Abacavir (ABC) once daily (OAD) versus twice daily (BID) with Lamivudine (3TC) and Efavirenz (EFV) (Zodiac study: CNA30021). 11th CROI, San Francisco 2004, Poster 551 14. Lanier et al. Emergence of resistance-associated mutations over 96 weeks of therapy in subjects initiating ABC/3TC + d4t, EFV, or APV/r. 43rd ICAAC 2003 Poster H-910 15. MacManus et al. GW433908/ritonavir once daily in antiretroviral therapy-naïve HIV-infected patients: absence of protease resistance at 48 weeks. AIDS 2004; 18: 651 655 16. MacManus et al. Lack of resistance to boosted 908 confirmed through 48 weeks of therapy in naïve subjects. 2nd IAS Conference on HIV Pathogenesis and Treatment, Paris 2004, Poster 558 7. DeJesus et al. Abacavir BID vs. Zidovudine BID in combination with Lamivudine and Efavirenz in ART naïve subjects CNA30024: 48-Week Final Results. 43rd ICAAC 2003. Abstr. H-446 8. Bangsberg et al. Paradoxes of adherence and drug resistance to HIV antiretroviral therapy. JAC 2004; 53: 696 699 9. Phillips et al. Risk of development of drug resistance in patients starting antiretroviral therapy with three or more drugs in routine clinical practice. Antiviral Therapy 2004; 9: S151 (abstract 135) 10. Little et al. Antiretroviral-drug resistance among patients recently infected with HIV. N Engl J Med. 2002; 347: 385 394 17. Parkin et al. Isolated lopinavir resistance after virological rebound of a lopinavir/ritonavir-based regimen. Antiviral Therapy 2004; 9: S79 18. Kagan et al. Large scale cluster analysis of hiv-1 protease mutations in a clinical database. Antiviral Therapy 2004; 9: S92 19. Brun-Vézinet et al. Clinically relevant interpretation of genotype for resistance to abacavir. AIDS 2003; 17: 1795 1802 20. Elston et al. A Genotypic Inhibitory Quotient (GIQ) for Fosamprenavir/rtv (908/r). 13th International HIV Drug Resistance Workshop. Tenerifa 2004, Abstract 115 21. Cabié et al. Therapeutic Drug monitoring (TDM) of lopinavir/ritonavir (LPV/r) combination in Caribbean HIV infected patients. 15th International AIDS Conference 2004, TuPeB4620 18

19

PI Resistenz Resistenz möglich IDV M46I/L L90M V82A/F/S/T I84A/V L90M und wenigstens 2 Mutationen aus: K20M/R, L24I, V32I, M36I, I54V/L/M/T, A71V/T, G73S/A, V77I SQV/r G48V Wenigstens 2 Mutationen aus: L24I, I62V, V82A/F/T/S, I84V, L90M NFV D30N V82A/F/S/T und wenigstens 2 Mutationen aus: I84A/V L10I, M36I, M46I/L, I54V/L/M/T, A71V/T, V77I N88S/D L90M FPV/r I50V Wenigstens 6 Mutationen aus: L10F/I/V, K20M/R, E35D, R41K, I54V, L63P, V82A/F/S/T, I84V V32I und I47V LPV/r Wenigstens 8 Mutationen aus: 6 oder 7 Mutationen aus: L10F/I/R/V, K20M/R, L24I, L33F, M46I/L, I50V L10/F/I/R/V, K20M/R, L24I, L33F, M46I/L, I50V, F53L, I54M/L/T/V, L63P, A71I/L/V/T, V82A/F/S/T, F33L, I54M/L/T/V, L63P, A71I/L/V/T, V82A/F/S/T, I84V, L90M I84V, L90M V32I und I47V ATV I50L 3 oder 4 Mutationen aus: Wenigstens 6 Mutationen aus: L10F/I/V, K20I/M/R, L24I, L33F/I/V, M36I/L/V, L10F/I/V, K20I/M/R, L24I, L33F/I/V, M36I/L/V, M46I/L,G48V, I54L/V, L63P, A71I/T/V, M46I/L, G48V, I54L/V, L63P, A71I/T/V, G73A/C/S/T, V82A/F/S/T, I84V, L90M G73A/C/S/T, V82A/F/S/T, I84V, L90M TPV/r Wenigstens 8 Mutationen aus: I13L, K20M/R/V, L33F/I, E35D/N, M36I, K45R, M46I/L, I47V, I54/A/M/TV, Q58E, I66F, H69K, A71I/V, T74P, V82F/L/T, I84C/V, T91S L33F/I, V82F/L/T und I84C/V Mutationen mit unklarer Signifikanz: K20T, M46V FI Resistenz Resistenz möglich T-20 G36A/D/S/V V38A/E/K/M/V Q40H/K/P/T N42D N43D/H/K/S N42T + N43S L44M L45Q/M