Jump to content

Ингибитор обратной транскриптазы

Ингибиторы обратной транскриптазы ( RTIS ) представляют собой класс антиретровирусных препаратов, используемых для лечения ВИЧ- инфекции или СПИДа , а в некоторых случаях гепатит В. RTIS ингибирует активность обратной транскриптазы , вирусной ДНК -полимеразы , которая необходима для репликации ВИЧ и других ретровирусов .

Механизм действия

[ редактировать ]

Когда ВИЧ инфицирует клетку, обратная транскриптаза копирует вирусный одноцепочечный геном РНК в двухцепочечную вирусную ДНК . Затем вирусную ДНК интегрируется в хромосомную ДНК -хозяина, которая затем позволяет клеточным процессам -клеточным процессам, таким как транскрипция и трансляция, воспроизводить вирус. RTIS блокирует ферментативную функцию обратной транскриптазы и предотвращает завершение синтеза двухцепочечной вирусной ДНК, что предотвращает умножение ВИЧ. [ Цитация необходима ]

Подобный процесс происходит с другими вирусами. Например, вирус гепатита В несет свой генетический материал в форме ДНК и использует РНК-зависимую ДНК-полимеразу для воспроизведения. Некоторые из тех же соединений, используемых в качестве RTIS, также могут блокировать репликацию HBV; При использовании таким образом они называются ингибиторами полимеразы. [ Цитация необходима ]

RTI входят в четыре формы:

Антивирусный эффект NRTI и NTRTIS по сути одинаковы; Они являются аналогами природных дезоксинуклеотидов, необходимых для синтеза вирусной ДНК, и они конкурируют с природными дезоксинуклеотидами для включения в растущую вирусную ДНК -цепь. Однако, в отличие от субстратов природных дезоксинуклеотидов, NRTIS и NTRTIS не имеют 3'-гидроксильной группы на дезоксирибозном фрагменте. В результате, после включения NRTI или NTRTI, следующий входящий дезоксинуклеотид не может сформировать следующую 5' -3 -3 ' фосфодистерскую связь, необходимую для расширения цепи ДНК. Таким образом, когда включен NRTI или NTRTI, синтез вирусной ДНК останавливается, процесс, известный как завершение цепи . Все NRTI и NTRTI классифицируются как конкурентные ингибиторы субстрата . К сожалению, NRTIS/NTRTIS конкурируют как субстраты не только за вирусную, но и синтез ДНК размещения , действуя как цепные терминаторы для обоих. Первый объясняет антивирусное действие NRTIS '/ntrtis' , в то время как последний объясняет их токсичность/побочные эффекты препарата/побочные эффекты . [ Цитация необходима ]

Напротив, nnrtis имеют совершенно другой способ действия. Nnrtis блокирует обратную транскриптазу путем связывания непосредственно с ферментом. NNRTIS не включены в вирусную ДНК, подобную NRTIS, а вместо этого ингибируют движение белковых доменов обратной транскриптазы, которые необходимы для проведения процесса синтеза ДНК. Поэтому NNRTI классифицируются как неконкурентные ингибиторы обратной транскриптазы. [ Цитация необходима ]

Аналогические ингибиторы обратной транскриптазы нуклеозидов (Nartis или NRTIS)

[ редактировать ]

Аналогические ингибиторы реверсийной транскриптазы нуклеозида (Nartis или NRTIS) составляют первый класс антиретровирусных препаратов. Чтобы быть включенным в вирусную ДНК, NRTI должны быть активированы в клетке путем добавления трех фосфатных групп в их дезоксирибозное выражение, чтобы образовать трифосфаты NRTI. Эта стадия фосфорилирования выполняется клеточными киназными ферментами. NRTIS может вызвать нарушение митохондрий, которое приводит к ряду побочных эффектов, включая симптоматический лактоцидоз. [ 2 ]

  • Зидовудин , также называемый AZT, ZDV и азидотимидина, имеет торговое наименование. Зидовудин был первым антиретровирусным препаратом, одобренным FDA для лечения ВИЧ.
  • Диданозин , также называемый DDI, с торговыми названиями Videx и Videx EC, был вторым одобренным FDA антиретровирусным препаратом. Это аналог аденозина.
  • Залцитабин , также называемый DDC и дидеоксицитидином, имеет торговое название Hivid. Этот препарат был прекращен производителем.
  • Ставудин , также называемый D4T, имеет торговые названия Zerit и Zerit XR.
  • Ламивудин , также называемый 3TC, имеет торговое название Zeffix и Epivir. Это одобрен для лечения как ВИЧ, так и гепатита Б.
  • Абакавир , также называемый ABC, имеет торговое название Ziagen, является аналогом гуанозина.
  • Emtricitabine , также называемый FTC, имеет торговое наименование Emtriva (ранее Coviracil). Структурно аналогично ламивудину, он одобрен для лечения ВИЧ и прохождения клинических испытаний для гепатита B.
  • Энтекавир , также называемый ETV, является аналогом гуанозина, используемым для гепатита B под торговой маркой Baraclude. Это не одобрен для лечения ВИЧ.
  • Трувада , изготовленная из эмтрицитабина и тенофовира -дизопроксильного фумарата, используется для лечения и предотвращения ВИЧ. Он одобрен для профилактики ВИЧ в США и производится Gilead.
  • Азвудин , также называемый RO-0622. Он был исследован как возможное лечение СПИДа , гепатита С и SARS-COV-2

Аналогические ингибиторы обработки транскриптазы нуклеотидов (ntartis или ntrtis)

[ редактировать ]

Как описано выше, клетки -хозяины фосфорилируют аналоги нуклеозидов с аналогами нуклеотидов . Последние служат ядовитым строительным блоками ( цепными терминаторами ) как для ДНК вируса, так и для хозяина, вызывая соответственно желаемый противовирусный эффект и токсичность/побочные эффекты лекарственного средства . Принимая фосфонатные нуклеотидные аналоговые ингибиторы обратной транскриптазы (ntartis или ntrtis), непосредственно устраняет начальную стадию фосфорилирования , но ферменты хозяина все еще должны фосфорилировать фосфонатную нуклеотидную аналог фосфоната-дифосфат для антивирусной активности. Эти молекулы были сначала синтезированы Антонином Священным в Чешской академии наук и коммерциализированы Галаадом . [ Цитация необходима ]

  • Тенофовир , также известный как TDF, представляет собой так называемый «пролекарство» с активным соединением, деактивированным молекулярной боковой цепью, которая растворяется в организме человека, позволяя низкой дозе тенофовира, чтобы достичь места желаемой активности. Одним из примеров формы пролекарства является тенофовирский дизопроксил Fumarate с торговым наименованием Viread (Gilead Sciences Inc USA). Он одобрен в США для лечения как ВИЧ, так и гепатита B.
  • Адефовир , также известный как Adv или Bis-Pom PMPA, имеет торговые названия Preveon и Hepsera . Он не одобрен FDA для лечения ВИЧ из -за проблем с токсичностью, но более низкая доза одобрена для лечения гепатита B.

Хотя часто перечисляются в хронологическом порядке, NRTIS/NTRTIS являются нуклеозид/нуклеотидными аналогами цитидина, гуанозина, тимидина и аденозина: [ Цитация необходима ]

Неклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (NNRTIS)

[ редактировать ]

Ингибиторы неклеозидной обратной транскриптазы (NNRTIS) являются третьим классом антиретровирусных препаратов, которые были разработаны. Во всех случаях патенты остаются в силе до 2007 года. Этот класс лекарств был впервые описан в Институте медицинских исследований REGA ( Бельгия ). [ Цитация необходима ]

Ингибитор транслокации обратной транслоказы нуклеозида (NRTTIS)

[ редактировать ]

Это новый класс антивиралов, MK-8591 или Islatravir, являющийся первым агентом этой группы. Islatravir была разработана Merck & Co. Он перорально доступен, длинный антивирус, проверяется как искусство против ВИЧ-1. [ 5 ]

Ингибиторы портманто

[ редактировать ]

Исследователи разработали молекулы, которые двойно ингибируют как обратную транскриптазу (RT), так и интегразу (IN). Эти препараты являются типом « ингибиторов портманто ». [ Цитация необходима ]

Механизмы устойчивости ингибиторам обратной транскриптазы

[ редактировать ]

В то время как NRTIS и NNRTIS эффективны при прекращении синтеза ДНК и репликации ВИЧ, ВИЧ может и в конечном итоге развивается механизмы, которые обеспечивают устойчивость к вирусу лекарствам. ВИЧ-1 RT не имеет корректирующих деятельности. Это, в сочетании с селективным давлением от препарата, приводит к мутациям в обратной транскриптазы, которые делают вирус менее восприимчивым к NRTIS и NNRTIS. Остатки аспартата 110, 185 и 186 в обратной транскриптазной полимеразной домене важны при связывании и включении нуклеотидов. Боковые цепочки остатков K65, R72 и Q151 взаимодействуют со следующим входящим нуклеотидом. Также важным является L74, который взаимодействует с цепи шаблона, чтобы позиционировать его для спаривания оснований с нуклеотидом. Мутация этих ключевых аминокислот приводит к снижению включения аналогов.

Сопротивление NRTI

[ редактировать ]

Есть два основных механизма сопротивления NRTI. Первым является снижение включения аналога нуклеотида в ДНК над нормальным нуклеотидом. Это происходит из-за мутаций в N-концевой полимеразной домене обратной транскриптазы, которая снижает сродство или способность фермента связываться с препаратом. Основным примером для этого механизма является мутация M184V, которая придает сопротивлению ламивудину (3TC) и эмтрицитабину (FTC). [ 6 ] [ 7 ] Другим хорошо охарактеризованным набором мутаций является комплекс Q151M, обнаруженный в ВИЧ с устойчивой к мульти-лекарствам, который снижает эффективность обратной транскриптазы при включении NRTI, но не влияет на естественное включение нуклеотидов. Комплекс включает в себя мутацию Q151M вместе с A62V, V75I, F77L и F116Y. [ 8 ] [ 9 ] Вирус с одним Q151M только промежуточный устойчив к зидовудину (AZT), диданозину (DDI), Zalcitabine (DDC), ставудина (D4T) и слегка устойчивым к абакавиру (ABC). [ 10 ] [ 11 ] Вирус с Q151M, комплексным с остальными четырьмя мутациями, становится высокорезитивным к вышеуказанным препаратам и дополнительно устойчив к ламивудину (3TC) и эмтрицитибину (FTC). [ 11 ] [ 12 ]

Второй механизм - это удаление или гидролитическое удаление включенного препарата или пирофосфоролиза . Это является обратной реакцией полимеразы, в которой пирофосфат/PPI, высвобождаемый во время нуклеотидного включения, реагирует с включенным препаратом (монофосфатом), что приводит к высвобождению трифосфатного препарата. Это «разблокирует» цепь ДНК, позволяя ее расширить, и репликация продолжается. [ 13 ] Мутации усиления удаления, обычно M41L, D67N, K70R, L210W, T215Y/F и K219E/Q, выбираются для аналогов тимидина AZT и D4T; и поэтому называются аналоговыми мутациями тимидина (TAM). [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Другие мутации, включающие вставки и делеции в фоне вышеуказанных мутаций, также обеспечивают сопротивление посредством усиленного удаления. [ 11 ]

Nnrti сопротивление

[ редактировать ]

NNRTIS не связываются с активным сайтом полимеразы, но в менее консервативном кармане вблизи активного сайта в поддомене p66. Их связывание приводит к конформационному изменению в обратной транскриптазы, которая искажает позиционирование остатков, которые связывают ДНК, ингибируя полимеризацию. [ 16 ] Мутации в ответ на NNRTIS уменьшают связывание препарата с этим карманом. Лечение режимом, включая эфавиренц (EFV) и невирапин (NVP), обычно приводит к мутациям L100I, Y181C/I, K103N, V106A/M, V108I, Y188C/H/L и G190A/S. [ 17 ] Существует три основных механизма сопротивления NNRTI. В первых мутациях NRTI нарушают специфические контакты между ингибитором и связывающим карманом NNRTI. Примером этого является K103N и K101E, которые сидят у входа в карман, [ 18 ] [ 19 ] Блокирование входа/связывания препарата. Второй механизм - это нарушение важных взаимодействий на внутренней стороне кармана. Например, Y181C и Y188L приводят к потере важных ароматических колец, участвующих в связывании NNRTI. [ 20 ] [ 21 ] Третий тип мутаций приводит к изменениям в общей конформации или размере связывающего кармана NNRTI. Примером является G190E, который создает стерическую массу в кармане, оставляя мало места для NNRTI для плотной связи. [ 22 ] [ 23 ]

Смотрите также

[ редактировать ]
  1. ^ Islatravir
  2. ^ Claessens, Yann-Erick; Чиш, Жан-Даниэль; Мира, Жан-Поль; Cariou, Alain (2003). «Обзор скамьи-кровати: тяжелый лактоцидоз у пациентов с ВИЧ, получавших нуклеозидные аналоговые ингибиторы обратной транскриптазы» . Интенсивная помощь . 7 (3): 226–232. doi : 10.1186/cc2162 . PMC   270672 . PMID   12793872 .
  3. ^ Аль-Салама, Зайна Т. (октябрь 2017 г.). «Эльсульфавирин: первое глобальное одобрение» . Наркотики . 77 (16): 1811–1816. doi : 10.1007/s40265-017-0820-3 . ISSN   0012-6667 . PMID   28940154 . S2CID   25316512 .
  4. ^ «Elpida Combi (Tenofovir+Elsulfavirine+Emtricitabine) пленки, покрытые пленкой. Полная предписанная информация» . Российский государственный реестр лекарств (на российском языке).
  5. ^ Дербала, Абдаллах; Карпик, Хейли Кристин; Кукуруза, Холли; СКЕРСИК, Престон; Коттрелл, Маккензи; Рао, Гаури Г. (2022-07-01). «Роль Истатравира в лечении и профилактике ВИЧ: обновление» . Текущее мнение в ВИЧ и СПИДе . 17 (4): 240–246. doi : 10.1097/coh.0000000000000740 . ISSN   1746-6318 . PMID   35762379 . S2CID   250078665 .
  6. ^ Хахия, а; Kodama, en; Schuckmann, MM; Кирби, Ка; Michailidis, E; Сакагами, y; Ока, с; Сингх, К; Sarafianos, SG (2011). Амброуз, Зандреа (ред.). «K70Q добавляет высокого уровня устойчивости к тенофовиру к« комплексу Q151M »в обратной транскриптазе ВИЧ с помощью механизма усиления дискриминации» . Plos один . 6 (1): E16242. Bibcode : 2011ploso ... 616242H . doi : 10.1371/journal.pone.0016242 . PMC   3020970 . PMID   21249155 . Архивировано из оригинала 17 марта 2022 года - через PMC.
  7. ^ Sarafianos, SG; Das, k; Кларк младший, AD; Ding, J; Бойер, пл; Хьюз, Ш; Арнольд, Е. (1999). «Резистентность к ламивудину (3TC) в обратной транскриптазы ВИЧ-1 включает в себя стерические препятствия с бета-разветвленными аминокислотами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (18): 10027–32. Bibcode : 1999pnas ... 9610027S . doi : 10.1073/pnas.96.18.10027 . PMC   17836 . PMID   10468556 .
  8. ^ Шафер, RW; Козаль, MJ; Зимы, Массачусетс; Айверсен, АК; Катценштейн, да; Рагни, MV; Мейер, WA III; Гупта, P; и др. (1994). «Комбинированная терапия с зидовудином и диданозином выбирает препараты для препарата штаммов вируса иммунодефицита человека с уникальными паттернами мутаций гена Pol ». Журнал инфекционных заболеваний . 169 (4): 722–9. doi : 10.1093/infdis/169.4.722 . PMID   8133086 .
  9. ^ Айверсен, АК; Шафер, RW; Wehrly, K; Зимы, Массачусетс; Маллинс, Джи; Chesebro, B; Merigan, TC (1996). «Устойчивые к мультиругам штаммы вируса иммунодефицита человека, возникающие в результате комбинированной антиретровирусной терапии» . Журнал вирусологии . 70 (2): 1086–90. doi : 10.1128/JVI.70.2.1086-1090.1996 . PMC   189915 . PMID   8551567 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 июля 2024 года - через PMC.
  10. ^ Маеда, y; Венцон, диджей; Mitsuya, H (1998). «Измененная чувствительность к лекарственным средствам, приспособленность и эволюция вируса иммунодефицита человека типа 1 с мутациями гена POL, обеспечивающих устойчивость к мультидидексинуклеозиду». Журнал инфекционных заболеваний . 177 (5): 1207–13. doi : 10.1086/515282 . PMID   9593005 .
  11. ^ Jump up to: а беременный в Matsumi, S; Kosalaraksa, P; Цанг, ч; Кавлик, MF; Харада, с; Mitsuya, H (2003). «Пути к появлению мультидидеоксинуклеозид-резистентных вариантов ВИЧ-1» . СПИД . 17 (8): 1127–37. doi : 10.1097/00002030-200305230-00003 . PMID   12819513 . S2CID   21484628 .
  12. ^ Gao, HQ; Бойер, пл; Sarafianos, SG; Арнольд, E; Хьюз, SH (2000). «Роль стерического препятствия в резистентности 3TC обратной транскриптазы вируса иммунодефицита человека типа 1» . Журнал молекулярной биологии . 300 (2): 403–18. doi : 10.1006/jmbi.2000.3823 . PMID   10873473 .
  13. ^ Jump up to: а беременный Мейер, PR; Мацуура, SE; Миан, Ам; Итак, Ag; Скотт, Вашингтон (1999). «Механизм устойчивости к AZT: увеличение нуклеотид-зависимого праймера, разбивающегося мутантом обратной транскриптазы ВИЧ-1» . Молекулярная клетка . 4 (1): 35–43. doi : 10.1016/s1097-2765 (00) 80185-9 . PMID   10445025 .
  14. ^ Бойер, пл; Sarafianos, SG; Арнольд, E; Хьюз, SH (2001). «Селективное удаление AZTMP с помощью лекарственного вируса иммунодефицита человека с препаратом резистентным вирусом иммунодефицита» . Журнал вирусологии . 75 (10): 4832–42. doi : 10.1128/JVI.75.10.4832-4842.2001 . PMC   114238 . PMID   11312355 .
  15. ^ Арион, D; Каушик, н; McCormick, S; Борков, G; Парнейак, Массачусетс (1998). «Фенотипический механизм устойчивости к ВИЧ-1 к 3'-азидо-3'-дезокситимидину (AZT): повышенная процессивность полимеризации и повышенная чувствительность к пирофосфату мутантной вирусной обратной транскриптазы». Биохимия . 37 (45): 15908–17. doi : 10.1021/bi981200e . PMID   9843396 .
  16. ^ De Clercq, E (1998). «Роль неклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы (NNRTIS) в терапии инфекции ВИЧ-1». Антивирусные исследования . 38 (3): 153–79. doi : 10.1016/s0166-3542 (98) 00025-4 . PMID   9754886 .
  17. ^ Джонсон, Вирджиния; Brun-Vezinet, F; Clotet, B; Gunthard, HF; Kuritzkes, Dr ; Пилэй, D; Шапиро, JM; Ричман, Д.Д. (2009). «Обновление мутаций лекарственной устойчивости при ВИЧ-1: декабрь 2009 года». Темы в медицине ВИЧ . 17 (5): 138–45. PMID   20068260 .
  18. ^ Дас, Калян; Sarafianos, SG; Кларк младший, AD; Бойер, пл; Хьюз, Ш; Арнольд, E (2007). «Кристаллические структуры клинически значимых LYS103ASN/TYR181CYS Двойной мутант ВИЧ-1 обратной транскриптазы в комплексах с АТФ и ингибитором неклеозида HBY 097». J Mol Biol . 365 (1): 77–89. doi : 10.1016/j.jmb.2006.08.097 . PMID   17056061 .
  19. ^ Hsiou, y; Ding, J; Das, k; Кларк младший, AD; Бойер, пл; Льюи, P; Янссен, Пенсильвания; Kleim, JP; и др. (2001). «Мутация ВИЧ-1 RT LYS103ASN: новый механизм лекарственной устойчивости». Журнал молекулярной биологии . 309 (2): 437–45. doi : 10.1006/jmbi.2001.4648 . PMID   11371163 . S2CID   3109889 .
  20. ^ Рен, J; Николс, C; Птица, л; Chamberlain, P; Уивер, K; Коротко, S; Стюарт, ди; Stammers, DK (2001). «Структурные механизмы лекарственной устойчивости для мутаций в кодонах 181 и 188 в обратной транскриптазе ВИЧ-1 и улучшенной устойчивости ингибиторов неклеозидов второго поколения». Журнал молекулярной биологии . 312 (4): 795–805. doi : 10.1006/jmbi.2001.4988 . PMID   11575933 .
  21. ^ Das, k; Ding, J; Hsiou, y; Кларк младший, AD; Moereels, h; Koymans, L; Андрис, К; Pauwels, R; и др. (1996). «Кристаллические структуры 8-Cl и 9-Cl Tibo, комплексируемые с ВИЧ-1 RT дикого типа и 8-Cl Tibo, комплексными с мутантом Tyr181Cys ВИЧ-1 РТ-устойчивого к лекарственным средствам». Журнал молекулярной биологии . 264 (5): 1085–100. doi : 10.1006/jmbi.1996.0698 . PMID   9000632 .
  22. ^ Hsiou, y; Das, k; Ding, J; Кларк младший, AD; Kleim, JP; Rösner, M; Винклер, я; Рисс, G; и др. (1998). «Структуры мутанта мутанта TYR188 и ВИЧ-1 дикого типа, комплексная с ингибитором неклеозида HBY 097: Гибкость ингибитора является полезной конструктивной особенностью для снижения устойчивости к лекарственным средствам». Журнал молекулярной биологии . 284 (2): 313–23. doi : 10.1006/jmbi.1998.2171 . PMID   9813120 .
  23. ^ Рен, J; Esnouf, R; Гарман, E; Сомерс, D; Росс, C; Кирби, я; Килинг, J; Дарби, G; и др. (1995). «Структуры высокого разрешения ВИЧ-1 RT из четырех комплексов ингибитора RT». Природа структурная биология . 2 (4): 293–302. doi : 10.1038/nsb0495-293 . PMID   7540934 . S2CID   34618424 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 17eeb72cd145fd79e227bae9b79e6a67__1719969900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/17/67/17eeb72cd145fd79e227bae9b79e6a67.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Reverse-transcriptase inhibitor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)