EVALUATION DE LA SENSIBILITE AUX ANTIVIRAUX · Exposé virologie 11/07/03 Sensibilité aux antiviraux Page 3 sur 24 3. Antiviraux inhibant la décapsidation du virus Ex : Rhinovirus

Exposé virologie 11/07/03Sensibilité aux antiviraux

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BURNICHON NellyMARCILLY Alexandre

DES bactériologie / virologie – Semestre été 2003Exposé du 11 juillet 2003

EVALUATION DE LASENSIBILITE AUX ANTIVIRAUX


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I. GENERALITES : CYCLES DE REPLICATION ET CIBLES D’ACTION

Les antiviraux sont des médicaments permettant de lutter contre les infections viraleshumaines (rappel : Les virus sont des parasites strict obligatoires !). Leur actionrepose sur leur propriété virostatique.

Le but actuel dans la lutte anti-virale est de rechercher une thérapeutique active avecun rapport efficacité antivirale/toxicité cellulaire le plus élevé possible.

On classe les différents types d’antiviraux selon leur cible c’est-à-dire selon l’étapedu cycle de réplication virale sur laquelle ils interviennent.

L’antiviral peut agir sur :

- L’attachement- La pénétration- La décapsidation- La réplication- Les étapes finales (ex : inhibiteur des protéases virales)

1. Antiviraux inhibant l’attachement du virus à la membrane plasmiquecellulaire

- Les anticorps neutralisants agissent sur la fixation du virus sur le récepteurcellulaire spécifique en empêchant leur attachement et leur pénétration. Ainsi,l’utilisation d’Ig humaines peut prévenir certaines infections virales (intérêtchez l’immunodéprimé) ;

Ù Importance de la vaccination pour la prévention de certaines infections virales :polio, hépatites A et B, rubéole, rougeole, oreillons, grippe, rage, fièvre jaune.

- Ex du VIH qui possède 2 glycoprotéines de surface, gp41 et gp120 quipermettent au virus d’interagir avec le CD4 du lymphocyte T.

Actuellement des essais ont lieu visant à fabriquer soit un analogue de la chaînetransmembranaire CD4 soit un AC anti-récepteur CD4.

2. Antiviraux inhibant la pénétration du virus dans la cellule cible

Ex : certains antigrippaux (amantadine et rimantadine : retirées de la vente enFrance)

Figure 1 : Attachement du VIH à sa cible


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3. Antiviraux inhibant la décapsidation du virus

Ex : Rhinovirus.Le virus possède une capside lui permettant de résister à l'air ambiant : ladécapsidation (destruction de la capside), une fois le virus dans la cellule, estnécessaire pour que son ARN soit exprimé.Une substance (pléconaril, en cours d’étude) a été trouvée qui bloque cettedécapsidation. Cette substance est capable de contracter les liaisons covalentesentre 2 molécules de capside.

4. Antiviraux inhibant la réplication du virus

La plupart des molécules antivirales agissent sur cette étape.

Leur action se situe sur les ARN messagers viraux et sur les enzymes viralesimpliquées dans la réplication des génomes viraux (ADN polymérases virales,reverse transcriptase).

- Analogues nucléosidiques (doivent être triphosphatés pour être actifs)

- Analogues nucléotidiques

- Analogue des pyrophosphates

5. Antiviraux inhibant les étapes finales

- Inhibiteurs des protéases virales ou cellulaires clivant les précurseurspolypeptidiques néosynthétisés.

- Inhibiteurs de la glycosylation (des protéines d’enveloppe par exemple).

Il existe d’autres types d’antiviraux (les interférons notamment, qui confèrent auxcellules une résistance non spécifique aux infections virales) qui ne seront pasdéveloppés ici où nous ne détaillerons que les analogues nucléosidiques.

De même, toutes les familles de virus ne seront pas étudiées ici. Nous limiteronsl’illustration de cet exposé à 3 exemples :

- Famille des Retroviridae : VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine).

- Famille des Herpesviridae : HSV (Herpès simplex virus) et CMV(CytoMégaloVirus).


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II. SUBSTANCES ANTI VIRALES ACTIVES CONTRE LES HERPES VIRUS

INTRODUCTION

ü Cycle de réplication de l’HSV

1) Fixation du virus sur la cellule cible, fusion de l’enveloppe virale et de lamembrane cytoplasmique, décapsidation et migration du nuclésoïde vers lenoyau.

2) Transcription précoce générant des protéines dont une ADN pol et unethimidine kinase

3) Duplication de l’ADN

4) Phase tardive de la transcription générant des protéines de structures

5) Assemblage

6) Acquisition de l’enveloppe

7) Libération

Schéma : VirologieHumaine- HJA Fleury-Ed.Masson


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ü Cibles des antiviraux agissant sur le HSV

1. Analogues nucléosidiques actifs contre les virus du groupe Herpès

1.1. Mécanisme général

Mécanisme d’action de l’aciclovir commun aux autres analogues :

Figure 2 : HSV : cycle etcibles des ATV


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1.2. Aciclovir / Zovirax

- Structure : L’aciclovir est un analogue de la désoxyguanosine, dont lamolécule cyclique du désoxyribose a été remplacée par une chaîne latéraleacyclique.

- Activité in vivo : limitée à quelques virus herpès (HSV et VZV).

- Mécanisme d’action : phosphorylation spécifique en aciclovir monophosphatepar la thymidine kinase (TK) virale ; absence d’activité sur les cellules noninfectées. Puis transformation en aciclovir triphosphate par les kinasescellulaires, lequel inhibe par compétition la polymérase virale. Sonincorporation dans la chaîne de DNA bloque son extension (absence degroupement hydroxyle en 3’).

L’affinité de l’ACV est 1000 fois plus importante pour la TK virale que pour lesTK cellulaires Ù Très faible toxicité.

- Pharmacocinétique : Administration par voie orale (biodisponibilité 20%),intraveineuse ou topique. Elimination rénale.

- Effets indésirables : troubles gastro-intestinaux, céphalées, érythèmes. En casd’administration IV, insuffisance rénale possible. L’extravasation vasculairepeut provoquer inflammation et phlébite.MAIS globalement toxicité quasi nulle car nécessite une enzyme virale pourêtre active : elle ne touche donc que les cellules infectées.

- Indications : infections à Herpes simplex virus (primo-infectionscutanéomuqueuses, kératite herpétique, prophylaxie de l’herpès génitalrécidivant, encéphalite herpétique), Varicelle/Zona. Pas d’activité sur le CMV.L’aciclovir n’est pas actif sur les virus intracellulaires à l’état latent.

- Résistance : surtout chez les patients immunodéprimés avec thérapieprolongée ou répétée.Trois mécanismes principaux :

ü Perte ou diminution de l’activité de la TK virale,ü Modification de la spécificité de substrat (la TK virale phosphoryle la

thymidine mais plus l’Aciclovir),ü Mutation de la DNA polymérase virale, insensible à l’aciclovir

triphosphate.

Figure 3 : Aciclovir


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Résistance croisée fréquente avec le ganciclovir.

1.3. Famciclovir/Penciclovir : Oravir

- Le famciclovir est une prodrogue du penciclovir, analogue de la guanosine,interférant avec la DNA polymérase virale.

- Intérêt pharmacocinétique : après administration orale, métabolisation enpenciclovir par désacétylation et oxydation. Biodisponilité importante (80%).Demi-vie intracellulaire 20 fois supérieure à celle de l’aciclovir.

- Indications : zona aigu à VZV chez l’immunocompétent, névralgie postzostérienne.

- Résistance : croisée avec celle de l’aciclovir.

1.4. Valaciclovir / Zelitrex

- L-valyl-ester de l’aciclovir.

- Avantage pharmacocinétique : après absorption intestinale, le valaciclovir esthydrolysé dans le foie en valine et aciclovir. La biodisponibilité est fortementaccrue avec des taux plasmatiques, après prise orale, voisins de ceuxobtenus après injection IV d’aciclovir.

- Indications : zona aigu, infection herpétique cutanéo-muqueuse.

Figure 4 : Famiciclovir


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1.5. Ganciclovir / Cymevan

- Structure : semblable à celle de l’aciclovir, avec présence d’un résiduhydroxyméthyl au niveau de la chaîne latérale acyclique.

- Actif sur l’ensemble des virus Herpes, mais surtout actif contre CMV.

- Mécanisme d’action : Le CMV ne possédant pas de TK, la transformation duGanciclovir en son dérivé monophosphate dépend d’une phosphotransférasecodée par le gène UL97, lequel est exprimé dans toutes les cellules infectéespar le CMV. Le dérivé monophosphaté du ganciclovir est transformé par leskinases cellulaires en composé triphosphate, forme active du produit. L’actionvirostatique résulte d’une inhibition compétitive de l’ADN polymérase codéepar le gèneUL54 et inhibition de l’élongation de l’ADN viral (inhibitioncompétitive de la 2 desoxyguanosine dans la chaîne d’ADN viral).

- Pharmacocinétique : biodisponibilité après absorption digestive est faible (4 à7 %) ; Injection intavitréenne possible.

- Effets indésirables : neutropénie dans 30 à 40 % des cas, thrombocytopénie,anémie et hypereosinophilie. Troubles du SNC, tératogène.

- Indications : Du fait de sa toxicité élevée, le ganciclovir est presqueexclusivementRéservé aux sujets immunodéprimés (SIDA, transplantés). Rétinite,pneumopathie, colites à CMV et infections systémiques. Prophylaxie lors detransplantations de moelle osseuse.

- Mécanisme de résistance : Mutations du gène UL97 qui conduisent à un basniveau de résistance et mutations de UL54 conduisant à une DNA polymérasede faible sensibilité au ganciclovir. L’association des deux mutations entraîneun haut niveau de résistance.

Figure 5 : Ganciclovir

Figure 6 :Mécanismesde résistance du CMVaux antiviraux


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Les mutations de UL54, impliquées dans la résistance au ganciclovir induisentune résistance croisée au cidofovir. La résistance au foscarnet n’esthabituellement pas croisée avec la résistance au ganciclovir ou cidofovir.

1.6. Valganciclovir / Valcyt

- L-valyl-ester du ganciclovir.

- Administration per os, biodisponibilité d’environ 60%.

1.7. Sorivudine (arrêt de développement ?)

- Analogue de la thymidine, le bromovinyl arabinosyl uracile est phosphorylé parla TK virale, puis diphosphorylé par une thymilate kinase virale. Latransformation en dérivé triphosphate est assurée par les kinases cellulaires.

- La sorivudine triphosphate semble directement inhiber la DNA polymérasevirale sans être incorporée dans la chaîne de DNA.

- Activité accrue contre VZV. Peu active contre HSV-2 et CMV.

1.8. Cidofovir / Vistide

- Nucléoside monophosphorylé (analogue de la cytidine), les phosphorylationssuivantes sont assurées par des kinases cellulaires Ù plus toxique que l’ACVet le GCV.Le cidofovir présente un large spectre antiviral. Très actif contre CMV.

- Mécanisme d’action : Après phosphorylation, le cidofovir diphosphate agit surla DNA polymérase virale.

- Indication : traitement des rétinites à CMV en cas d’inefficacité du gancicloviret du foscarnet.

- Effets indésirables : néphrotoxicité et neutropénie.


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2. Le foscarnet / Foscavir

- Le phosphonoformate de sodium est analogue du pyrophosphate inorganiqueet agit sans phophorylation.

- Mécanisme d’action : Agit sur la DNA polymérase des Herpès virus et sur latranscriptase inverse du VIH. Bloque de façon non compétitive le site durécepteur au pyrophosphate de l’ADN polymérase spécifique ou de latranscriptase inverse L’activité anti-viral du Foscarnet ne nécessite pas dephosphorylation intracellulaire. L’inhibition est virostatique et réversible àl’arrêt du traitement.

- Pharmacocinétique : uniquement par voie intraveineuse. Elimination rénale,concentration intra osseuse entraînant une libération lente (demi-vie de 88 h).

- Effets indésirables : néphrotoxicité, surtout en association avecl’amphotéricine B, les aminosides, la vancomycine, ou la pentamidine.Convulsions, intolérances gastro duodénales, anémie, troubles dumétabolisme phosphocalcique.

- Indications : Rétinite à CMV avec risque de cécité, colites à CMV, infections àHSV et VZV résistantes à l’aciclovir.

- Mécanisme d’échappement : mutations des gènes codant pour la DNApolymérase des virus HSV et CMV.

Figure 7 : Foscarnet

Figure 8 :Mécanismed’action duFoscarnet


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3. Mécanisme de résistance des Herpes Viridae

La grande majorité des anti- herpétiques utilisés en clinique sont les analoguesnucléosidiques. Pour la plupart, il s’agit d’analogue de la guanosine mis à part leFoscarnet, pyrophosphate organique et le cidofovir, analogue de la cytidine.

On décrit actuellement trois mécanismes impliqués dans la résistance à l’aciclovir :

- perte de l’activité TK : Mutant TK déficient

- altération de la spécificité de substrat : Mutant TK altérée

- mutation de la DNA polymérase.

La plupart des souches virales résistantes observées présentent une mutation de lathymidine kinase (95%), alors que 5% d’entre elles ont une DNA polymérasemodifiée. Cette disparité est due au fait qu’une DNA polymérase fonctionnelle estessentielle au cycle de réplication de virus herpes alors que la TK n’est pas uneenzyme majeure du cycle viral.

La TK virale d’HSV est une protéine de 376 AA dont on sait actuellement qu’il existedeux sites « critiques » de mutation conférant une résistance à l’aciclovir : le site deliaison de l’ATP et le site de liaison du nucléoside. Les études actuelles portent surles différents polymorphismes du gène de la TK.

Ainsi, la plupart des souches résistantes à l’aciclovir présente une résistance croiséeavec le penciclovir. Les deux mécanismes mis en jeu sont la TK altérée et unemutation de la DNA polymérase.Quant au foscarnet et au cidofovir, dont le mécanisme d’action ne nécessite pasl’intervention de la TK, ils restent actifs sur les souches ACV résistantes.

Le problème posé, d’un point de vue thérapeutique, est de conjuguer efficacité etdiminution du risque de mutation avec une toxicité majeure lors de l’emploie d’unebithérapie ACV/foscarnet.

Quant à la résistance du CMV au ganciclovir, on observe une mutation d’UL97conférant une résistance de bas niveau. Mais lors des traitements prolongés, desmutations de UL54 s’ajoutent aux mutations d’UL97 entraînant un phénotype derésistance de haut niveau. La aussi, des sites critiques sont incriminés.


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III. SUBSTANCES ANTIVIRALES ACTIVES CONTRE LE VIH

INTRODUCTION

ü Cycle de réplication du VIH

ü Cibles des antiviraux agissant sur le VIH

1-Attachement du virus grâce à laprotéine de surface gp120 et auxco-récepteurs.2-Pénétration par fusion.3-Décapsidation et libération del'ARNv dans le cytoplasme.Transcription inverse grâce à laReverse Transcriptase contenuedans la paroi virale..Passage dans le noyau,circularisation et intégration.4-RéplicationTranscription grâce à l'ARN pol IIcellulaire.5-Traduction en protéinesprécurseurs: la protéase viralepermet le découpage desprécurseurs.6-Assemblage des virions.7-Bourgeonnement à la membraneplasmique.8-Libération.

Figure 9 : HIV : cycleet cibles des ATV


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1. les analogues nucléosidiques inhibiteurs de la rétro transcriptase

Le mécanisme d’action est commun. Sur chaque analogue, il manque le groupehydroxyle en position 3’ nécessaire à la formation de la liaison phosphodiester 3’-5’entre chaque base. Il s’en suit un arrêt de l’élongation de la chaîne de DNA.

1.1. Zidovudine / Retrovir

- L’azidothymidine ou AZT est un didésoxynucléoside analogue de la thymidine.

- Mécanisme d’action : Après phosphorylation en zidovudine triphosphate,inhibition spécifique de la reverse transcriptase. Compétition avec lesdésoxynucléosides cellulaires et blocage de l’élongation de la chaîne de DNA.

- Pharmacocinétique : biodisponibilité per os de 60%. Bonne diffusion dans leSNC. Glucuronoconjugaison intra hépatique et élimination rénale. Demi-vieintracellulaire courte (3 heures).

- Effets indésirables : neutropénie ; acidose lactique par inhibition des ADN polmitochondriales

- Indications : améliore les fonctions cognitives chez les patients présentant uneencéphalopathie à VIH, diminution de la transmission mère-enfant du virus.

- Résistance : traitement de plus de 6 mois, infection à un stade avancé. Due àdes mutations ponctuelles en différents endroits du gène de la transcriptaseinverse. Nécessité de mutations multiples pour conférer un haut niveau derésistance, souvent associé à un échec thérapeutique.

1.2. Didanosine / Videx

- Le didesoxyinosine ou ddI est un analogue de la didésoxyadénosine.

- Pharmacocinétique : biodisponibilité per os de 40%.Instable en milieu acide.

Figure 10 : AZT

Figure 11: didanosine


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- Effets indésirables : neuropathies périphériques (30%), Céphalées, diarrhées,nausées, vomissements rencontrés dans 20% des cas ; pancréatite aigue(10%).

- Indications : trithérapie.

- Résistance : Mutations entraînant une résistance de bas niveau. Certainesmutations sont responsables d’une sensibilité diminuée à la zalcitabine et à lalamivudine.

1.3. Zalcitabine / Hivid

- didésoxycytidine ou ddC.

- Pharmacocinétique : Biodisponibilité de 85% par voie orale.

- Effets indésirables : neuropathies périphériques, ulcérations oro-pharyngées.

- Résistance : la zalcitabine est souvent active sur les souches HIV résistantesà la zidovudine. La résistance développée est souvent de bas niveau.Résistance croisée avec la didanosine et la lamivudine est possible.

1.4. Stavudine / Zerit

- La didéhydro-désoxythymidine ou d4T est un analogue de la thymidine.- Mécanisme : Le d4T est phosphorylé en stavudine triphosphate bloquant ainsi

l’élongation de la chaîne de DNA et inhibant par compétition la transcriptasereverse virale.

- Pharmacocinétique : biodisponibilité après administration orale excellente.

- Effets indésirables : neuropathies sensitives périphériques dose dépendantes(par probable inhibition de la synthèse de DNA mitochondriale), cytolysehépatique, pancréatite.

Figure 12: zalcitabine

Figure 13: stavudine


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1.5. Lamivudine / Epivir

- La déoxy-thiacytidine ou 3TC est un analogue de la cytosine.

- Active sur la reverse transcriptase des virus HIV1 et 2 mais aussi sur la DNApolymérase de HBV.

- Effets indésirables : Faible toxicité, faible risque de neutropénie.

- Indications : synergies avec les autres analogues.

- Résistance : mutation du codon 184 de la reverse transcriptase, sansincidence grave car la polymérase mutée confère une fragilité fonctionnelledes souches virales.

1.6. Abacavir / ZIAGEN®

- Le sulfate d’abacavir est un analogue des purines.

- Mécanisme d’action : Inhibiteur nucléosidique de la transcriptase inverse.Subit une série de phosphorylations et de transformations intracellulairesconduisant à la formation de carbonavir triphosphate capable d'inhibersélectivement la transcriptase de l'HIV1.

- Effets secondaires : réaction d’hypersensibilité, fièvre, malaise, troublesdigestifs et rash cutané, évolution parfois grave. Agranulocytose

1.7. Combivir

- Association galénique de la lamivudine et de la zidovudine.

- Mécanisme : La lamivudine et la zidovudine sont de puissants inhibiteurssélectifs des virus VIH-1 et VIH-2. La lamivudine présente une forte activitésynergique avec la zidovudine sur l'inhibition de la réplication du VIH enculture cellulaire. La zidovudine triphosphate et la lamivudine triphosphateprésentent une affinité significativement moins marquée pour l'ADNpolymérase cellulaire

Figure 14: lamivudine


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La relation entre la sensibilité in vitro du VIH à la lamivudine et/ou à la zidovudine etla réponse clinique au traitement n'est pas encore élucidée.Les tests de sensibilité in vitro ne sont pas encore standardisés et les résultatspeuvent varier selon des facteurs méthodologiques.

Au cours des essais cliniques, il a été démontré que l'association de la lamivudine àla zidovudine diminue la charge virale VIH-1 et augmente la lymphocytose CD4 +.Les données d'évaluation cliniques de la maladie montrent que la lamivudineassociée à la zidovudine ou à un traitement antirétroviral contenant de la zidovudinediminue de façon significative le risque de progression de la maladie et le taux demortalité.Une diminution de la sensibilité in vitro à la lamivudine ou à la zidovudine a étéobservée sur des souches de VIH provenant de patients traités par l'un ou l'autre destraitements pris individuellement.Cependant, sur les souches résistantes à la zidovudine, des études in vitro ontmontré une réversion potentielle de cette résistance simultanément à l'apparition derésistance à la lamivudine. De plus, les études in vivo montrent que l'associationlamivudine zidovudine retarde l'émergence de souches résistantes à la zidovudinechez les personnes n'ayant pas reçu de traitement antirétroviral préalable

- Propriétés pharmacocinétiques : absorption au niveau du tractus gastro-intestinal. Biodisponibilité 80%.

- Effets secondaires : pancréatite, acidose lactique.

1.8. Trizivir

Association AZT / 3TC / abacavir.

1.9. Ténofovir / VIREAD® (seul analogue nucléotidique disponible)

- Le tenofovir est le premier antiviral d'une nouvelle classe médicamenteuse,les inhibiteurs nucléotidiques de la reverse transcriptase.

- Les principaux avantages : efficacité sur les souches HIV avec mutationsM184V (résistance au 3TC) et Q151M (résistance croisée aux inhibiteursnucléosidiques de la reverse transcriptase). probablement moins toxique surles mitochondries que les inhibiteurs nucléosidiques de la reversetranscriptase, donc peut-être moins de risque d'effets secondairesmétaboliques (acidose lactique, lipodystrophie).

2. Les inhibiteurs non nucléosidiques

- névirapine / efavirenz / delavirdine / atervidine.

- Structures chimiques variées.

- In vitro, ce sont de puissants inhibiteurs de la reverse transcriptase.

- Agissent par fixation directe sur l’enzyme : ils ne s’incorporent pas dans l’ADN

- Diminuent la virémie, négativisent l’antiginémie p24, augmentent le taux delymphocytes CD4 circulants.


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- Résistance : souvent de haut niveau, elle est due le plus souvent à unemutation unique au niveau de codons 100 à 108 ou 181 à 190.

3. Les inhibiteurs de la protéase

- Rôle essentiel : modification post traductionnelle des précurseurs GAG etPOL.

- Site de clivage les plus fréquents : phénylalanine-proline et tyrosine-proline.

- Configuration tridimensionnelle complémentaire du site actif de la protéase,inhibition par compétition.

- Agissent sur les cellules infectées et en phase de réplication virale active,mais également sur les cellules infectées de façon chronique type monocyteset macrophages.

Point essentiel : utiliser en monothérapie, la résistance apparaît en 12 semaines.

3.1 Saquinavir / Invirase

- Inhibe par compétition, au niveau de la liaison phénylalanine-proline, laprotéase de HIV-1 et HIV-2.

- Pharmacocinétique : biodisponibilité per os médiocre. Liaison forte avec lesprotéines plasmatiques. Inactivation en dérivés mono ou dihydroxylés par lescytochromes P450.

- Effets indésirables : peu marqués.

- Utilisations : En bi ou trithérapie.

- Résistance : Fréquemment, mutations des codons 48 et 90 du gène de laprotéase. Pas de résistance croisée importante avec l’indinavir et au ritonavir,mais des résistances croisées avec le nelfinavir ont été décrites.

3.2 Ritonavir / Norvir

- Action marquée contre VIH-1, mais médiocre contre VIH-2.

Figure 15: saquinavir

Figure 16: ritonavir


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- Pharmacocinétique : biodisponibilité per os 60%. Métabolisation par lesisoenzymes CYP3A4 et CYP2D6 du cytochrome. Elimination hépatobiliaire.

- Utilisations : en utilisation triple avec les inhibiteurs de la rétro transcriptase,on observe cliniquement une réduction significative de la mortalité (>40%) etune réduction de la progression au stade SIDA. (>50%).

- Résistance : on retrouve fréquemment une mutation du codon 82 de latranscriptase reverse. Résistance croisée avec l’indinavir.

3.3 Indinavir / Crixivan

- Plus actif sur HIV-1

- Assez bonne diffusion dans le SNC.

- Pharmacocinétique : biodisponibilité per os de 60%. Liaison aux protéinesplasmatiques plus faible (60% contre 98% comparé au ritonavir).

- Effets indésirables : Cholestase et cytolyse hépatique dose dépendantes. Aforte dose, on observe des lithiases rénales dues à une cristallisation del’indinavir.

- Indications : en monothérapie, on observe une forte diminution de la virémie etune augmentation importante du taux de CD4.

- Résistance : mutation du codon 82.

3.4 Nelfinavir / VIRACEPT®

- Mésilate de Nelfinavir

- Bloque la réplication virale en inhibant de manière compétitive la protéasevirale qui permet le clivage des précurseurs viraux en protéines viralesmatures et infectieuses. Cette activité s'exerce sans affecter les protéaseshumaines.Possibilité d'émergence de souches résistantes de VIH.

3.5 Amprenavir / AGENERASE®

L'amprenavir est un inhibiteur de protéase dont la CI50 est de 0,3 µM sur desisolats cliniques. Elle est synergique in vitro avec de nombreux médicaments

Figure 17: indinavir


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(AZT, ddI, abacavir et saquinavir). Il semble qu'une mutation au niveau du codon50 de la protéase soit fréquemment observée in vivo, associée à d'autresmutations siégeant au niveau du gène de la protéase. Comme le nelfinavir etl'indinavir, l'amprenavir utilise des enzymes du cytochrome P450 pour sonmétabolisme.

3.6 Lopinavir / KALETRA®

- ABT-378/r ou lopinavir, est constitué de deux inhibiteurs de la protéase : lelopinavir et une faible quantité de ritonavir (Norvir). Le ritonavir est ajouté aulopinavir pour que ce dernier puisse atteindre des concentrations très élevéesdans le sang. Puisque la quantité de ritonavir utilisée est faible, ce dernier n'aaucune activité anti-VIH importante dans cette formulation.

- sous l'effet d'une trithérapie associant le lopinavir aux nucléosides 3TC et d4T,on observe une élévation significative du taux de CD4 et une charge virale engénéral en dessous de la barre des 50 copies.

4. Les inhibiteurs de la fusion

Figure 18 : Mode d’action de l’enfuvirtide T20

- L’enfuvirtide est un peptide synthétique de 36 acides aminés.

- Mécanisme d’action : le VIH-1 se rapproche de la membrane du lymphocytesCD4 pour fusionner grâce à un trimère composé des régions HR1 et HR2 dela gp41, laquelle forme un motif stable à 6 hélices. L’enfuvirtide se liespécifiquement à HR1, déstabilisant le complexe de fusion.

5. Réplication du virus HIV et résistance

La réplication des génomes des virus à ARN est caractérisée par une fidélitéinférieure à celle des virus à ADN ; le taux d’erreurs variant de 1/104 à 1/105

nucléotides par réplication. La taille du génome du HIV étant d’environ 10kb, onobserve une mutation tous les 1 à 10 génomes.Il s’agit donc de considérer ces virus comme une distribution dynamique de répliconstrès proches mais non identiques, dont chaque séquence se regroupe autour d’uneséquence moyenne. On définit ainsi la quasiespèce (variation de séquenced’environ 5%).


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En présence d’une forte réplication virale et d’une pression de sélection due autraitement, on observe une forte variation génotypique aboutissant à des variationsgénotypiques. A un stade tardif de l’infection, lorsque le patient est en stade SIDA, laproduction virale peut atteindre 109 par jour avec un turn-over viral de 50% en 1 jour,expliquant l’émergence plus fréquente de résistance.

La résistance aux analogues nucléotidiques provient de mutations survenant sur legène de la transcriptase inverse conduisant à la substitution d’acides aminés. Latranscriptase inverse perd son affinité pour les analogues nucléosidiques tout enmaintenant son activité enzymatique.Dans le cas des protéases virales, plusieurs mutations sont nécessaires pourobserver une perte de liaison avec les inhibiteurs.

Un autre mécanisme intervient, il s’agit de la pyrophosphorolyse. Lors des phasesd’initiation et de transcription inverse par la RT, les complexes d'initiation etd'élongation incorporent l'AZT-TP et le dTTP avec des sélectivités presqueéquivalentes. L'excision par la pyrophosphorolyse (la réaction inverse de lapolymérisation) de l'AZT-MP incorporé dans l'amorce réduit significativementl'efficacité de l'AZT-TP durant l'élongation. Au contraire, la RT sauvage est incapablede pyrophosphorolyser l'amorce terminée par l'AZT-MP durant l'initiation. La RTporteuse des mutations de résistance à l'AZT est non seulement capable d'exciserl'AZT incorporé par pyrophosphorolyse, mais aussi par une réaction analogue, l'ATP-lyse, utilisant l'ATP comme substrat.

d

Enlèvement de l'ATP par ATP-lyse


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IV. LES METHODES D’EVALUATION DE LA SENSIBILITE AUX ANTIVIRAUX

ü Intérêt des tests de résistance (cf. VIH pouvoir pathogène et diagnostic)ü Utilisation des tests de résistance en France : similitudes et divergences.

1. Méthodes d’études des phénotypes de résistance

La mise en évidence de la résistance repose sur la mesure des concentrations del’antiviral inhibant de 50 à 90 % (CI50 et CI90) la réplication du virus en culture. Laréduction de la réplication virale en présence de concentrations croissantes del’antiviral à tester est évaluée par différentes méthodes. La réduction du nombre deplages, mesurée en 14 jours, est une méthode largement utilisée.

Des variantes sont employées : réduction du nombre de foyers d’ECP révélés parimmunocytochimie (6 jours), coloration vitale ou du nombre de cellules exprimantdes antigènes tardifs révélés par cytométrie en flux.

L’évaluation par ELISA de la production d’antigènes tardifs ou la mesure de lasynthèse d’ADN viral par hybridation à l’aide de sonde spécifiques marquées sontdes méthodes également employées.

Chaque méthode nécessite un inoculum standardisé. Un titre viral suffisantnécessite un stock de virus extracellulaire dont la constitution peut aller de 4 à 10semaines, principal facteur limitant de ces différentes techniques.

Du fait de la diversité des techniques employées et de la réelle difficulté d’obtenirdes inoculum standardisés, il est impossible de donner une valeur seuil de la CI50et CI90, permettant une classification des souches testées dans les catégoriessensibles ou résistantes.L’indice de sensibilité est donc établi par le rapport de la CI de l’isolat testé parrapport à celle de la souche « sensible » de référence. On considère ainsi unesouche résistante si son indice de sensibilité est supérieur ou égal à 3.

Cette technique est utile pour établir un antivirogramme d’une souche virale aucours d un traitement. Elle permet un suivi mensuel du phénotype de résistancevirale lors d’immunodépression profonde afin d’évaluer le risque d’échecthérapeutique.

L’interprétation des résultats doit tenir compte du fait que la présence de souchesrésistantes minoritaires peut passer inaperçue. De même que la souche isolée lorsde la virémie ou les urines peut différée de celle responsable d’une atteinteviscérale.


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2. Méthodes d’études génotypiques

Il s’agit de l’étude directe de la séquence des gènes impliqués dans le phénomènede résistance. Elle s’effectue à partir d’ADN extrait d’une culture cellulaire ou biendirectement du prélèvement.

L’analyse peut se faire par :

- Séquençage- PCR sélective- RFLP

Exemple pour le VIH : Séquençage des gènes RT et PR

Nature des tests de résistance : (cf. VIH pouvoir pathogène et diagnostic)-recherche d’une mutation spécifique-détection simultanée de plusieurs mutations-les limites

Figure 19: Etude dela sensibilité du CMVaux antiviraux


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3. Suivi d’un traitement anti-CMV

V. CONCLUSION

Les orientations actuelles de la chimiothérapie antivirale sont :

- La recherche de nouvelles associations dans la thérapeutique antirétroviralepour éviter la sélection de virus résistants ;

- La mise au point de méthodes in vitro testant la sensibilité aux antivirauxfaciles et rapides ; intérêt grandissant de la biologie moléculaire. Connaître lesensibilité et les limites de ces techniques pour pouvoir interpréter un résultat.

- La nécessité de nouvelles molécules actives contre les virus qui échappentactuellement à toute chimiothérapie et contre les virus à l’état latent.

Figure 20: Suivivirologique d’untraitement d’uneinfection à CMV


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BIBLIOGRAPHIE

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Documents

EVALUATION DE LA SENSIBILITE AUX ANTIVIRAUX · Exposé virologie 11/07/03 Sensibilité aux antiviraux Page 3 sur 24 3. Antiviraux inhibant la décapsidation du virus Ex : Rhinovirus