Mecanismos moleculares de Mecanismos moleculares de resistencia del VHC al tratamiento resistencia del VHC al tratamiento

con interferóncon interferón

XXX Congreso Panamericano de Gastroenterología

Cancún, 2006

Dr. en C. Erwin ChiqueteBiología Molecular en MedicinaMedicina Internaerwinchiquete@runbox.com

ASOCIACIÓN MEXICANA DE HEPATOLOGIA, A.C.

Objetivos

• Describir la estructura genómica del Describir la estructura genómica del virus de la hepatitis C (VHC).virus de la hepatitis C (VHC).

• Referir el mecanismo de acción del Referir el mecanismo de acción del interferón interferón en células infectadas con el en células infectadas con el VHC.VHC.

• Describir los mecanismos moleculares Describir los mecanismos moleculares de resistencia del VHC al tratamiento de resistencia del VHC al tratamiento con interferón con interferón ..

Con un estimado de Con un estimado de 170 millones170 millones de de personas seropositivas a anti-VHC en el personas seropositivas a anti-VHC en el mundo, la infección por este virus es un mundo, la infección por este virus es un problema de salud pública global.problema de salud pública global.

Es la causa más importante de cirrosis y Es la causa más importante de cirrosis y transplante hepático, a nivel mundial.transplante hepático, a nivel mundial.

Shepard CW, et al. Lancet Infect Dis. 2005

Introducción

IntroducciónEn personas asintomáticas que habitan en En personas asintomáticas que habitan en

México, la México, la seroprevalencia combinadaseroprevalencia combinada de anti-VHC de anti-VHC es cercana al es cercana al 0.4%.0.4%.

Chiquete E and Panduro C. Intervirology. 2007

El tratamiento actual de la infección El tratamiento actual de la infección crónica por VHC se fundamenta en el uso del crónica por VHC se fundamenta en el uso del interferón interferón (o su pegilado) en combinación (o su pegilado) en combinación con ribavirina.con ribavirina.

Desafortunadamente esta estrategia no Desafortunadamente esta estrategia no es efectiva en todos los pacientes y los es efectiva en todos los pacientes y los efectos colaterales suelen ser muchos.efectos colaterales suelen ser muchos.

De Francesco R and Migliaccio G. Nature. 2005

Introducción

El patrón de respuesta al interferón El patrón de respuesta al interferón es es muy variable, encontrándose pacientes que muy variable, encontrándose pacientes que disminuyen la carga viral, pero que semanas disminuyen la carga viral, pero que semanas después del tratamiento retornan a niveles después del tratamiento retornan a niveles cercanos al basal.cercanos al basal.

Esto sugiere la posible emergencia de Esto sugiere la posible emergencia de resistencia resistencia primariaprimaria o o secundariasecundaria a los a los efectos antivirales del interferón efectos antivirales del interferón , sobretodo , sobretodo en genotipo 1.en genotipo 1.

Introducción

Feld JJ and Hoofnagle JH. Nature. 2005

Así, el entendimiento actual de los Así, el entendimiento actual de los mecanismos de resistencia del VHC al mecanismos de resistencia del VHC al tratamiento con interferón tratamiento con interferón ha ayudado a ha ayudado a diseñar nuevos fármacos que potencien los diseñar nuevos fármacos que potencien los efectos del interferón, mientras que se efectos del interferón, mientras que se reducen los procesos de resistencia.reducen los procesos de resistencia.

Introducción

Feld JJ and Hoofnagle JH. Nature. 2005

El virus

Chiquete E, et al. Inv Salud. 2005

Glucoproteínasde la envoltura(E1 y E2)

Envoltura lipídica

RNA viral (genoma)

Nucleocápside(proteína C)

Tamaño: 55 a 60 nm

Estructura del VHC

Lindenbach BD and Rice CM. Nature. 2005

Central E 1 E 2 p7 NS2 NS3 NS4A NS4B NS5A NS5BNH2 - - HOOC

1. Central. Proteína de la cápside

2. E1. Proteína glicosilada de la envoltura, tipo transmembranal.

3. E2. Proteína glicosilada de la envoltura, de tipo transmembranal. Puede interactuar con la PKR.

4. p7 (antes NS1). Proteína altamente hidrofóbica, canal iónico membranal.

5. NS2. Con la región aminoterminal de NS3 forma la autoproteasa viral.

6. NS3. Proteasa y helicasa. Inhibe además a la PKA.7. NS4A . Cofactor esencial de NS3. 8. NS4B. Proteína hidrofóbica. Causa alteraciones membranales necesarias para la formación del virión.

9. NS5A. Proteína fosforilada, posible reguladora de la replicación viral.

10. NS5B. RNA polimerasa dependiente de RNA.

Genómica del VHC

Proteínas virales

Lindenbach BD and Rice CM. Nature. 2005

Ciclo del VHC

5’3’

5’3’

5’3’

RNA (-)

RNA (+)

5’3’

5’3’

5’3’

5’3’

5’3’

NH2 COOH

1. Unión al receptor2. Endocitosis

3. Liberación del RNA

4. Traducción del RNA5. Procesamiento proteico

6. Replicación7. Ensamblaje y liberación

Chiquete E, et al. Inv Salud. 2005

Interferón

El interferón El interferón se usó por primera vez se usó por primera vez en 1986 en el tratamiento de lo que en ese en 1986 en el tratamiento de lo que en ese entonces era la “hepatitis no-A, no-B”.entonces era la “hepatitis no-A, no-B”.

Su uso en el tratamiento de la infección Su uso en el tratamiento de la infección por el recién descubierto VHC fue aprobado por el recién descubierto VHC fue aprobado por la FDA en 1991.por la FDA en 1991.

Tratamiento con interferón

Hoofnagle JH, et al. New Engl J Med. 1986

El muy notable avance que se logró con El muy notable avance que se logró con la pegilación del interferón la pegilación del interferón y el tratamiento y el tratamiento combinado con ribavirina se ha visto combinado con ribavirina se ha visto oscurecido en parte por la errática respuesta oscurecido en parte por la errática respuesta que demuestran algunas personas.que demuestran algunas personas.

Afortunadamente, la mayoría de quienes Afortunadamente, la mayoría de quienes presentan una presentan una respuesta viral sostenidarespuesta viral sostenida la la mantienen por años.mantienen por años.

Tratamiento con interferón

Feld JJ and Hoofnagle JH. Nature. 2005

Feld JJ and Hoofnagle JH. Nature. 2005

Respuesta con interferón

Factores virales

Genotipos 2 y 3 (en contraste con el 1b)

Baja carga viral al inicio

Mayor diversidad de cuasiespecies (?)

Hepatitis aguda (en contraste con la crónica)

Factores del hospedero

Género femenino

Jóvenes

Fibrosis hepática leve

Menor IMC y peso corporal

Grupo bio-étnico sin ascendencia africana

Bajos niveles de IL-8

Ausencia de comorbilidades significativas

Factores asociados a RVS

Feld JJ and Hoofnagle JH. Nature. 2005

Cinética viral e interferón

Interferón endógeno

Zeuzem S, et al. Semin Liver Dis. 2003

El interferón El interferón pertenece a los interferones pertenece a los interferones endógenos de tipo 1. Esta molécula tiene 14 endógenos de tipo 1. Esta molécula tiene 14 genes (en genoma haploide).genes (en genoma haploide).

Aunque endógenamente todos los Aunque endógenamente todos los interferones de tipo 1 tienen actividad antiviral interferones de tipo 1 tienen actividad antiviral en general y en contra del VHC en general y en contra del VHC in vitroin vitro, sólo el , sólo el interferón interferón ha sido eficaz en la eliminación del ha sido eficaz en la eliminación del VHC VHC in vivoin vivo..

Acciones del interferón

Zeuzem S, et al. Semin Liver Dis. 2003

• Inhibición de la replicación viral.Inhibición de la replicación viral.

• Inhibición de la traducción de proteínas del VHC.Inhibición de la traducción de proteínas del VHC.

• Supresión de la proliferación celular.Supresión de la proliferación celular.

• Potenciación de la función fagocítica de macrófagos.Potenciación de la función fagocítica de macrófagos.

• Potenciación de la citotoxicidad linfocítica contra Potenciación de la citotoxicidad linfocítica contra células infectadas.células infectadas.

• Inhibición de la producción de colágena y Inhibición de la producción de colágena y potenciación de su degradación.potenciación de su degradación.

Mecanismos del interferón

Zeuzem S, et al. Semin Liver Dis. 2003

El interferón El interferón evoca la transcripción de evoca la transcripción de genes y la producción de un importante grupo genes y la producción de un importante grupo de proteínas, las IRF (de proteínas, las IRF (interferon regulatory interferon regulatory factorfactor).).

Son los IRF los que bloquean la Son los IRF los que bloquean la traducción de proteínas del VHC y la replicación traducción de proteínas del VHC y la replicación viral.viral.

Mecanismos del interferón

Zeuzem S, et al. Semin Liver Dis. 2003

Particularmente, la PKR inhibe la síntesis Particularmente, la PKR inhibe la síntesis proteica mediante el bloqueo de una proteína proteica mediante el bloqueo de una proteína del hospedero que el VHC utiliza para la del hospedero que el VHC utiliza para la síntesis de sus propias proteínas: el eIF-2 síntesis de sus propias proteínas: el eIF-2 ((eukaryotic initiation factor-2eukaryotic initiation factor-2).).

Mecanismos del interferón

Resistencia a interferón

Resistencia al interferón

Hasta ahora se sabe que algunas Hasta ahora se sabe que algunas proteínas virales son las responsables del proteínas virales son las responsables del “bloqueo” en la señalización intracelular “bloqueo” en la señalización intracelular normalmente evocada por el interferón normalmente evocada por el interferón ..

Estas proteínas (Estas proteínas (E2E2, , NS3/4ANS3/4A y y NS5ANS5A) ) interactúan con mediadores intracelulares de interactúan con mediadores intracelulares de respuesta al interferón, especialmente la respuesta al interferón, especialmente la enzima enzima PKR PKR ((protein kinase Rprotein kinase R).).

Hofmann WP, et al. J Clin Virol. 2005

Resistencia al interferón

Hofmann WP, et al. J Clin Virol. 2005

E2PKR

eIF-2

NS3

NS4A

Traducción de proteínas del VHC

NS5A

Resistencia al interferón

Lindenbach BD and Rice CM. Nature. 2005

• Las proteínas del VHC que causan Las proteínas del VHC que causan resistencia a los efectos antivirales del resistencia a los efectos antivirales del interferón interferón son 3 principalmente: son 3 principalmente: E2E2, , NS3/4BNS3/4B y y NS5ANS5A..

• La resistencia se origina cuando proteínas La resistencia se origina cuando proteínas virales interactúan con las de transducción de virales interactúan con las de transducción de señales en respuesta al interferón señales en respuesta al interferón ..

Conclusiones

Nuevos fármacos estarán disponibles Nuevos fármacos estarán disponibles pronto, cuyos efectos contrarresten en parte pronto, cuyos efectos contrarresten en parte la resistencia primaria al interferón la resistencia primaria al interferón ..

Perspectivas