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ANTIVIRALES 01 de NOVIEMBRE DE 2012 Vet. SABRINA GALDO NOVO SGALDONOVO@FVET.UBA.AR Que es un antiviral? Droga que bloquea la replicación viral o/y reduce la patogénesis del agente infecciosos. Como manejo una infección viral? Defensa inmune del individuo Vacunas Drogas Respuesta innata y adaptativa LAS VACUNAS MOVILIZAN EL SISTEMA INMUNE Atenuado Inactivado Subunidades PREVENCIÒN TRATAMIENTO + Condiciones previas - Alta especificidad seguridad - Baja toxicidad + < acción mutagénica, carcinogénica teratogénica PARASITO INTERNO ENZIMAS = O AL HUESPED ˜ - Potencia eficiencia Condiciones previas Condiciones previas • Potencia eficiencia 0% Eficiencia 100% Tener en cuenta: dosis adecuada!! - Buena solubilidad y biodisponibilidad - Dosificación y costo conveniente Ej. HIV entra adiriendose a CD4r Proteína CD4 hipótesis de bloqueo de entrada Vida media muy baja Necesidad de cantidades incompatibles al haber tantos receptores El virus también se fusiona a la célula evitando ese mecanismo de entrada Condiciones previas Figure 1. HIV-1 (top) infects a macrophage cell (bottom) via binding of viral protein gp120 to cell-surface molecule CD4 and to co-receptor CCR5, poising gp41 for membrane fusion (BBC 2007). http://thurj.org/wp-content/uploads/2011/01/thurj3-1-atreya-f1.jpeg Curso de la enfermedad no útil para híper agudas Sintomatología + tardo en identificar + tarde doy el antiviral - utilidad Localización viral vs. Difusión de la droga Ej. BHE LIMITANTES Evaluación In vitro SCREENING EN CELULAS: % DE INHIBICION – CITOTOXICIDAD – ESPECIFICIDAD – ej. hepatitis b, c y papiloma no crecen bien in vitro. – fiebre hemorrágica no económico bioseguridad In vivo Índice terapéutico - No hay modelo animal para hepatitis c LIMITANTES Cytotoxic effect of cisplatin on HT1080 cells. http://www.springerimages.com/Images/MedicineAndPublicHealth/1-10.1007_s00418-006-0183-4-0 Posibles blancos antivirales • Interacción virus-célula, ingreso. • Desensamblaje. • Síntesis de DNA/RNA. • Síntesis proteica. • Modificaciones post- traduccionales. • Ensamble y liberación. Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES – ACYCLOVIR: HERPESVIRUS ESPECIFICO – NO TOXICO (PRODROGA) – EFICAZ NUCLEOSIDO SIMIL GUANOSINA - TERMINADOR DE CADENA DERIVADOS: VALACYCLOVIR (VALTREX®) FAMICICLOVIR (FAMVIR®) GUANOSINA ACYCLOVIR – GANCICLOVIR (CYTOVENE®) CITOMEGALOVIRUS (CON AMENAZA DE VIDA NEUMONIA COLITIS RETINITIS O VIH + / INMUNOSUPRIMIDOS) ALGO TOXICO ANTIVIRALES POTENCIALES – RIVAVIRIN (VIRAZOLE®) USO PARTICULAR Aerosol en infantes con RSV (v. resp sincicial) – LASSA VIRUS – HANTAVIRUS – HEPATITIS B O C CON IFN DISTEMPER – BoHV – PIF – CALICIVIRUS – INFLUENZA – IP3 CITOTOXICO – MUTAGENICO (FALTA LICENCIA EN PAISES – USO CONTROVERTIDO) ANALOGO NUCLEOSIDICO COMPITE CON INOSINA MONOFOSFATO DESHIDROGENASA INHIBE INICIO DE POLIMERASAS DEP DE RNA INTERFIERE CON EL CAPPING DE mRNA ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES – ZIDOVUDINA AZT AZT DEBE SER FOSFORILADO POR 3 KINASAS CELULARES A DIFERENCIA DEL ACICLOVIR (Primera P dada por HSV-1 TK). ORAL HIV Reduce número de algunos leucocitos en sangre, anemia y trastornos musculares. sola o en combinación con otros antivíricos, daño en hígado y acidosis láctica Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES – FOSCARNET (FOSCAVIR®, TRISODIUM®, PHOSPHONAFORMATE®) HERPESVIRUS – VIRUS DE HEPATITIS B - HIV ALGO TOXICO SI SE DA EV SE ACUMULA EN TEJIDO OSEO Y ES NEFROTOXICO INHIBIDOR NO COMPETITIVO, NO NUCLEOSIDICO INTERFIERE EN SITIO DE ADHESION DE LA POLIMERASA VIRAL Y RT DE HIV. SE INCORPORA EN EL DNA “Mechanism of action of foscarnet against viral polymerases” Clyde S. Crumpacker, M.D. Dept of Infectious Diseases, Beth Israel Hospital, and the Dept of Medicine, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, USA. 7 June 2004. ANTIVIRALES POTENCIALES – NEVIRAPINE Y TIBO (TETRAHIDROIMIDAZOBENZODIAZEPINONE) INHIBIDOR DE LA TRANCRIPTASA REVERSA ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES - NEVIRAPINE Y TIBO Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES – AMANTADINA (SYMMETREL®) INFLUENZAVIRUS TIPO A ACTUA EN M2 NO ENTRAN H+ NO CAMBIA LA HA NO SE EXPONE EL PEP. FUSION (TIPO B NO PRODUCE M2) NO TOXICO – DENTRO DE LAS 48 HS – MUTANTES TAMBIEN ACTUA EN SISTEMA NERVIOSO PARKINSON Influenza A DERIVADOS: RIMANTADINA – NO CRUZA BHE – SOLO INFLUENZA ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES – ZANAMIVIR - OSELTAMIVIR INFLUENZAVIRUS TIPO A Y B BLOQUEAN LA FUNCION DE LA NEURAMINIDASA NO REMUEVEN EL AC. SIALICO LOS VIRUS GEMAN DE LA CELULA PERO SIGUEN ADHERIDOS NO INFECTA NO TOXICO – INHALACION(ZANAMIVIR) ORAL (OSELTAMIVIR) ANTIVIRALES POTENCIALES – ZANAMIVIR - OSELTAMIVIR INHIBEN LA NEURAMINIDASA Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES Comparación de un sitio de clivaje de la proteasa de HIV con un inhibidor péptido mimético. Toward a live microbial microbicide for HIV: Commensal bacteria secreting an HIV fusion inhibitor peptide. PNAS, 2005. Poliproteina Gag-Pol A Natural substrate of the HIV-1 protease B Protease inhibitor Ro 31-8959 – INHIBIDORES DE PROTEASA Y FUSION ANTIVIRALES POTENCIALES http://www.pnas.org/content/102/34/11993/F1.large.jpg Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES vacunación de 1ml con 50UI IFN por día durante 7 días con 7 días de descanso durante 6 meses ANTIVIRALES POTENCIALES Human IFN-a strengthens instead the immune response to viral infections, with a significant modulation of important cytokines like IL-1, IL-5, IL-6, IL-8, GM-CSF. Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES – Que es in miRNA?? Pequeño mRNA endógeno que regula la expresión de genes - Como se descubrió? 1993 lee, feinbaum & ambros Gen lin-4 NO CODIFICA PARA PROTEINA SOLO PEQUEÑOS RNA 3`UTR complementario con el lin-14 (prot. Nuclear que promueve el avanze al proximo estadio larval) Lo destruye miRNAs en todos los organismos miRBase microrna.sanger.oc.uk Clivando al mRNA >plantas Reprimiendo la traducción del mRNA > mamiferos ANTIVIRALES POTENCIALES miRNA (micro) Moléculas de doble cadena (˜21-25 nt). Provienen de transcriptos endógenos con estructuras hairpin. Complementariedad variable con la secuencia blanco. siRNA (small interfering) Provienen de Moléculas de dsRNA (˜21-23 nt). Por DICER Respuesta ante un dsRNA foraneo. Complamentariedad totalcon la secuencia blanco. risc risc RISC: RNA induced silencing complex complejo de silenciamiento inducido por RNA ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA El gen 3D codifica para la RNA pol dependiente de RNA. Sintetiza un RNA- que se dobla el mismo formando una especie de templado primer que lo elonga el producto del gen 3d para formar dimeros de RNA ANTIVIRALES POTENCIALES SE PURIFICARON LOS PLASMIDOS CON MINIPREP Y SE SECUENCIARON ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA El sistema reportero fue un plasmido con el gen 3D entero con GFP + Purificacion del virus y del RNA con KIT RT Y OBTENCION DE CDNA AMPLIFICACION CON PRIMERS DE 3D ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA CLONADO DE AMPLIFICACION EN KpnI Y XbaI EN pcDNA3.1- CT-GFP vector ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA TRANSFORMADO DE E. COLI COMPETENTES CON CALOR CHEQUEO DE SECUENCIACION CELULAS BHK 21 TRANSFECTADAS CON LIPOFECTAMINA ANTIVIRALES POTENCIALES – siRNA BHK-21 cells were co-transfected in triplicate with Lipofectamine 2000 and Opti-MEM I Reduced Serum Medium 0.2 μg of reporter plasmid p3D-GFP and 0.5 μg of each miRNA expression plasmid. Four miRNA expression plasmids were able to significantly silence the expression of the reporter plasmid Terminadores de cadena Análogos de nucleósidos No análogos de nucleósidos Drogas inhibidoras del ingreso y maduración Péptidos miméticos Moléculas solubles siRNA Otros ANTIVIRALES POTENCIALES ANTIVIRALES POTENCIALES Agentes químicos Nuevas tecnologías Veterinary microbiology By Dwight C. Hirsh, Nigel James Maclachlan, Richard L. Walker (Blackwell publishing, 2004) Droga Tópico Sistémic o Posibles usos veterinarios Aciclovir + + Herpes Amantadin a + Profilaxis de Influenza equina 2-desoxi-D- Glucosa + Herpes Foscarnet + + Herpes Ganciclovir + Citomegalovirus Idoxuridina + Herpes Interferon + Herpes felino, leucemia felina, peritonitis infecciosa felina Metisazona + Vaccinia bovina o pseudo cowpox Rivavirina + + Influenza, parainfluenza, herpes bovino, distemper canino, peritonitis infecciosa felina, calcivirus felino Vidarabina + + Herpes canino Zidovuidina + Virus de la leucemia felina, anemia infecciosa equina, VIF Potenciales aplicaciones en medicina veterinaria ESTRATEGIAS PARA NUEVOS TARGETS ANTIVIRALES Probar drogas para tratamientos de cáncer Prueba de baterías de drogas y luego se evalúa su mecanismo de acción PERSPECTIVAS FUTURAS Búsqueda de nuevos blancos Diseño de nuevas drogas Inhibidores de proteasas Oligonucleótidos antisentido DISEÑO DE NUEVAS DROGAS DRACO DOBLE ACCION DETECTOR DE dsRNA Ej. PKR SE AUTOFOSFORILA Y FOSFORILA elf-2α QUE INHIBE LA TRADUCCION DE TODAS LAS PROTEINAS APOPTOSIS COMPLEJO DE SEÑALAMIENTO APOPTOTICO Ej. FADD o Apaf-1 QUE SE ACTIVAN Y TRANSACTIVAN OTRAS CASPASAS. ESTRATEGIAS VIRALES: - BLOQUEO DE PROT. DE SEÑALAMIENTO - SECUESTRO DE dsRNA - INTERFERENCIA CON DOMINIOS QUE RECONOCEN dsRNA -BLOQUE DE PRECURSORES DE CASCADA APOPTOTICA Ej. PPA BLOQUEA CASP 3 POX BLOQUEA CASP 1 Y 8 BIBLIOGRAFIA -PRINCIPLES OF VIROLOGY, FLINT, S.J., CAP 19 -The New England Journal of Medicine. “drug therapy”. www.nejm.org, February 18, 2011.Copyright © 1999 Massachusetts Medical Society. -Fenner`s veterinary Virology, fourth edition, part II -Papers en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ -US FOOD AND DRUG ADMINISTRATION http://www.fda.gov/ - http://www.who.int/csr/disease/swineflu/frequently_asked_questions/swin eflu_faq_antivirals/es/index.html -J of Gral Virol (1994), 75, 945 948. 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