Determinantes de Resistencia a los ARV
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Generación de resistencia a los antirretrovirales Dra. Fernanda Gutiérrez Escolano Determinantes de resistencia Virus Tasa de replicación Presencia de mutaciones Reservorios Propiedades de los ARV Potencia Propiedades farmacocinéticas Toxicidad/Tolerabilidad Barrera genética a la resistencia Paciente Adherencia Determinantes de Resistencia a los ARV Tasa de replicación alta del virus (10x10 copias/d) Errores frecuentes en proceso de replicación (mutaciones) Reducción del efecto de los ARV por la presencia de mutaciones ( susceptibilidad disminuída) Tasa de replicación y Mutaciones 10 billones de viriones producidos diariamente Aproximadamente 20 billones de mutaciones ocurren cada día Todas las posibles mutaciones en el genoma viral ocurren (incluyendo las asociadas a resistencia) en un solo día Las poblaciones minoritarias generadas (en especial con mutaciones asociadas a resistencia) son generalmente menos capaces o competentes (“fit”) y no predominaran a menos que exista presión selectiva de un medicamento y NO se consiga supresión completa Actividad incompleta de la RT: Desarrollo de quasiespecies Secuencia del virus silvestre (wild-type) AAT CCT GGG TTT AGG ACC TTA 1 ciclo replicativo AAT GCT GGG TTT AGG ACC TTA 2 ciclo replicativo AAT GCT GGC TTT AGG ACC TTA 3 ciclo replicativo AAT GCT GGC TTT AGG ACT TTA 4 ciclo replicativo AAT GCT GGC TAT AGG ACT TTA 5 ciclo replicativo AAT GCT GTC TAT AGG ACT TTA Resistencia a los ARV Inhibidores de la Transcriptasa Reversa: - Análogos de los nucleósidos (ITRAN) - No nucleósidos (ITRNN) - Nucleótidos Inhibidores de la Integrasa Inhibidores de la Proteasa Inhibidores de la Fusión Determinantes de resistencia Virus Tasa de replicación Presencia de mutaciones Reservorios Propiedades de los ARV Potencia Propiedades farmacocinéticas Toxicidad/Tolerabilidad Barrera genética a la resistencia Paciente Adherencia Presión selectiva del tratamiento En ausencia de presión farmacológica por las drogas antirretrovirales, el virus Wild-type es el que replica con mayor eficacia y la quasiespecie de mayor prevalencia en la población viral Bajo presión farmacológica, las variantes resistentes emergen como consecuencia de sus ventajas replicativas en condiciones de selección Presión del tratamiento Virus sensible Virus mutado Virus resistente Presión selectiva del tratamiento Carga viral Inicio del tratamiento Quasispecies susceptibles a drogas resistentes a drogas Selección de quasispecies resistentes Supresión incompleta • Potencia inadecuada • Niveles inadecuados de droga • Adherencia inadecuada • Resistencia preexistente Tiempo Obrien, 2004, http://clinicaloptions.com/04testing Dinámica de generación de resistencias Barrera genética: Número de mutaciones requeridas para desarrollar resistencia a un fármaco determinado. Barrera farmacocinética: “Lo que el organismo hace al fármaco” (Metabolismo y eliminación: Área bajo la curva o AUC) La barrera genética describe: El número de mutaciones que deben acumularse para que el virus desarrolle resistencia a una droga Qué tan difícil es que se desarrolle resistencia a una determinada droga Es importante considerar el tiempo de aparición de las mutaciones ( no solo la cantidad de ellas) Dinámica de generación de resistencias INTR INNTR IP Barrera Farmacocinética Genética ADAPTADO DE Enf Infec Microbiol Clin 2001;19 (Monográfico): 3-13 Barrera genética a la resistencia Barrera genética baja Aquellos que requieren menos mutaciones críticas para volver inactivo el tratamiento Pueden asociarse a falla virológica y desarrollo rápido de resistencia Incluye regímenes con triple inhibidor de RT ( eg ABV+3TC+TDF o ddI+3TC+TDF) Algunos regímenes con barrera genética baja NO producen falla virológica temprana y son altamente efectivos (eg. AZT+3TC+EFV) Barrera genética a la resistencia Barrera genética alta Regímenes que requieren un mayor número de mutaciones críticas para que el tratamiento se vuelva inefectivo Incluye los regímenes con IP reforzado o los que contienen análogos de timidina Dinámica de generación de resistencias Barrera Farmacocinética Barrera Genética INTR Buena Variable: Baja: 3TC Alta: d4T y ddI INNTR Excelente Baja (1 sola mutación) IP Baja (Oscilaciones en niveles) Muy buena (alta) COMBINACIÓN Excelente Excelente Enf Infec Microbiol Clin 2001;19 (Monográfico): 3-13 Resistencia del VIH a drogas La emergencia de virus resistentes a las drogas es la consecuencia inevitable del fracaso para suprimir completamente la replicación viral La resistencia es irreversible Las pruebas de resistencia tienen su máxima utilidad en identificar resistencia al esquema actual Una vez seleccionadas, las mutaciones de resistencia persisten indefinidamente en la población viral Estas mutaciones son detectables con pruebas de genotipo si están presentes en más del 20% de la población viral Cuando se interrumpe la presión selectiva del tratamiento, las mutaciones disminuyen a menos del 20% de la población y no pueden ser detectadas Johnson et al. XV Int. HIV Drug Resistance Workshop, 2006, #69 Palmer et al. PNAS 103 (no. 18) 2006, 7094-7099 La resistencia es irreversible La ausencia de resistencia a drogas usadas previamente no asegura la presencia de virus resistentes que pueden emerger después del reinicio de esa droga Si se ha detectado alguna vez resistencia a determinada droga, ésta probablemente no debería ser usada nuevamente aún cuando las pruebas sugieran susceptibilidad “Reciclar” drogas lleva a la rápida reaparición de resistencia Es muy importante conocer la historia de los tratamientos previos Johnson et al. XV Int. HIV Drug Resistance Workshop, 2006, #69 Palmer et al. PNAS 103 (no. 18) 2006, 7094-7099 Combinación de fármacos Barreras débiles de unos compensadas por los otros Actividad en blancos diferentes Sinergia Ensayos para la detección de resistencia viral Genotipo Fenotipo real Fenotipo virtual Nomenclatura de las mutaciones Nomenclatura de las mutaciones Codón 102 GAC D GAC D 103 104 AAA AGT K S AAT N S 102 Asp D 103 Lys K 104 Ser S Asp D Asn Ser S N Mutación Designación de la mutación: K103N Genotipo Genes del VIH nef pol 5’ gag LTR PR RT vpu nef env 3’ IN vpr tat rev LTR Ensayos de resistencia del VIH a drogas: Genotipo Extracción de RNA PCR RT RNA VIH-1 DNAc VIH-1 Amplicones Plasma Secuencia de nucleótidos Secuenciación Edición y análisis Interpretación de los resultados Electroforesis Interpretación Algoritmos de interpretación Algorithm Availability Description Resistance Collaborative Group (RCG)(a) Public Table of rules developed for a standardized re-analysis of eight published studies linking drug resistance mutations and clinical outcome. This algorithm is primarily of historical interest because it is no longer being updated. HIV RT and Protease Sequence Database(b) Public Mutations are assigned drug penalties. Drug penalties are added and drugs are assigned an inferred level of resistance. Drug penalties are hyperlinked to primary data linking mutation and drug. Program can be found at http://hivdb.stanford.edu/ French National Agency for AIDS Research (ANRS)(c) Public Table of rules listing mutations conferring genotypic resistance or possible genotypic resistance to antiretroviral drugs. Riga Institute(d) Public Table of rules listing mutations conferring genotypic resistance or possible genotypic resistance to antiretroviral drugs. Retrogram (Virology Networks) Proprietary Comprehensive set of drug-based rules. Updated regularly by an expert panel. This interpretation system was used in the HAVANA clinical trial.(e) GuideLines (Visible Genetics) Public Table of rules listing mutations conferring genotypic resistance or possible genotypic resistance to antiretroviral drugs. The rules are available in the package insert of the Visible Genetics sequencing kit. VirtualPhenotype (Virco; Mechelin, Belgium)(f) Proprietary Pattern matching algorithm that uses a large genotype-phenotype correlative database to infer phenotypic properties based on sequence data. Las pruebas de resistencia requieren de una interpretación experta Los ensayos genotípicos NO SON un antibiograma Varios algoritmos de interpretación Cambio constante de interpretación del valor de la resistencia de las mutaciones Las mutaciones casi nunca son únicas (combinaciones que actúan de diferente manera) Fenotipo: falta de consenso en la determinación de puntos de corte R. Haubrich, IAS 2001 Fenotipo real Ensayos de resistencia del VIH a drogas: Fenotipo Extracción de RNA PCR RT DNAc VIH-1 RNA VIH-1 Amplicones + Plasma Transfección Recombinación Clon infeccioso de VIH-1 Plásmido de VIH-1 VIH-1 recombinantes Ensayo de susceptibilidad Datos de IC50 Cálculo de la resistencia para un fenotipo ANTIVIRAL EFFECT (%) EFECTO ANTIVIRAL % CEPA DE LABORATORIO TIPO SALVAJE 100 Variación relativa CEPA DEL PACIENTE 50 0 IC50, WT IC50, PT CONCENTRACIÓN DEL FÁRMACO IC50 = Concentración inhibitoria de 50% IC50 PT / IC50 WT = Variación relativa Ejemplo: IC50 PT 5µM, IC50 WT 0.5µM => Variación relativa=10 Fenotipo virtual Fenotipo virtual
