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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