Резистентність до антивірусних препаратів

Резистентність бактерій до антибіотиків є досить вивченим пи­танням, у той час як питанню резистентності вірусів до хіміопрепа­ратів приділяється значно менше уваги. Слід зауважити, що до всіх препаратів зі специфічною антивірусною активністю виявляються резистентні штами вірусів.

Виникнення резистентних штамів до будь-якого антивірусного препарату в клінічних умовах є величезною проблемою, оскільки сьогоднішній арсенал антивірусних препаратів залишається мізер­ним. Проте слід зауважити, що генетичний аналіз резистентних штамів може пролити світло на механізми антивірусної дії та виявити нові стратегії боротьби з вірусними інфекціями.

Поява резистентності до антивірусних препаратів має різні форми в різних груп вірусів. В основі виникнення резистентнос­ті лежать мутації, які у вірусній популяції існують ще до почат­ку хіміотерапії. Селективний тиск препарату надає перевагу для розмноження тим вірусам, які виявляють стійкість до агента. Урешті-решт вірусний штам, що має переваги в розмноженні, займає домінуюче положення у вірусній популяції. Оскільки РНК-полімерази вірусів не мають механізмів контролю зчиту­вання, то частота виникнення мутацій у РНК-вмісних вірусів набагато вища, ніж у ДНК-вмісних. Проте швидкість виникнен­ня резистентних штамів залежить також від умов і способів реп­лікації вірусів. Наприклад, хронічні вірусні інфекції ідеально підходять для селекції резистентних штамів. Імуносупресивна дія антивірусних агентів і, як наслідок, посилення реплікації вірусу теж є важливими причинами для селекції резистентних штамів. Швидкість такої селекції залежить від вірусінактивуючої дії препарату.

Герпесвіруси. Найчастіше резистентні штами герпесвірусів виявляються в осіб з імунодефіцитом. Виникнення резистентних штамів тісно пов'язане з тривалим періодом застосовування препарату та пригніченням контролю з боку імунної системи.

Ацикловіррезистентні штами становлять серйозну проблему для ВІЛ-інфікованих осіб і реципієнтів кісткового мозку. Виявлено, що 4 % ізолятів ВПГ від хворих на СНІД мають знижену чутливість до ліків. Більше ніж 8 % ізолятів, виділених від реципієнтів кісткового мозку, що приймали ацикловір, резистентні до цього препарату.

Розгляд ацикловіррезистентних мутантів, які з'являються під час реплікації ВПГ, показав, що ці мутанти не здатні фосфори- лувати препарат або інкорпорувати фосфорильований препарат у ДНК. Більшість резистентних штамів мають мутації в гені, що кодує тимідинкіназу. Лікування пенцикловіром хворих зі зни­женим імунним статусом приводить до генерації резистентних штамів, утворення яких теж пов'язане з мутаціями в гені, який кодує тимідинкіназу.

Виникнення резистентних штамів можна пов'язати з трьома групами мутацій.

Перша група - резистентність пов'язана з мутаціями, що виникають у нуклеотидзв'язувальному сайті та зумовлюють формування ТК-неповноцінного фенотипу.

Друга група - резистентність, що виникає у ТК-негативних віру­сів (нонсенс-, міссенсмутації та мутації зі зсувом рамки зчитування). Проте дані мутанти мають обмежену нейровірулентність і здатність викликати інфекційний процес у лабораторних тварин. На сьогодні здатність таких штамів викликати хворобу не доведена.

Третя група - виникнення мутацій у гені, що кодує ДНК- полімеразу. Пошкоджена полімераза має знижену здатність інкор­порувати фосфорильований препарат у ДНК. Зазвичай ці мутації зумовлюють кросрезистентність до фоскарнету (Pillay, 1998).

Механізми виникнення резистентних штамів у вірусу вітря­ної віспи подібні до описаних вище.

Вірус гепатиту В. Застосування аналогів нуклеозидів, таких як ламівудин і фамцикловір, для запобігання реінфек­ції після трансплантації печінки у хронічних носіїв виявля­ється ефективнішим, ніж інтерферонотерапія. Мішенню дії цих препаратів є вірусна полімераза. На відміну від великих ДНК-вмісних вірусів і ретровірусів, геном ВГВ складається з відкритих рамок зчитування, які перекриваються. Таким чином, мутації, що виникають у гені, який кодує полімеразу, впливають на поверхневий антиген. Існують дані, що мута­ції, які виникають під час лікування ламівудином і фамцик- ловіром, знижують ефективність терапії. Слід зауважити, що всі резистентні до ламівудину штами, отримані в умовах in vivo, мають, як мінімум, одну мутацію в мотиві вірусної полімерази. Ця ділянка полімерази ВГБ має гомологію з такою в полімеразах ретровірусів, що теж містять ламівуди- нрезистентні детермінанти. Резистентність до фамцикловіру асоційована з іншими мутаціями. Деякі з останніх подібні до тих мутацій, що зумовлюють резистентність до ламівудину, проте їх точна роль ще не з'ясована

Вірус імунодефіциту людини. Уперше поява резистентних до азидотимідину штамів ВІЛ була зафіксована в 1989 р. З того часу з'явилось багато повідомлень про мутації, які зумовлюють резистентність до інгібіторів зворотної транскриптази та протеа­зи (табл. 5.11). Кількість мутацій і механізми резистентності відрізняються в описаних у таблиці препаратів.

Резистентні до азидотимідину штами селектуються повільно порівняно з ненуклеозидними інгібіторами зворотної транскри- птази. Віруси, які мають тільки Т215У/Е-мутацію, показують значно менше зниження чутливості (у 10 разів) до препарату, ніж M41L, D67N, K70R, T215Y/F та K219Q (у 1000 разів). При монотерапії зидовудином спостерігається послідовне виникнен­ня мутацій. При комплексній терапії зидовудином, діданозином і зальцитабіном це явище спостерігається рідко. Проте зниження антивірусної активності зидовудину спостерігається через кіль­ка місяців після початку терапії, раніше, ніж резистентні штами виявляються в крові.

Слід зауважити, що розходження між зниженням ефективно­сті терапії та селекцією резистентних штамів трапляється далеко не завжди. Наприклад, резистентність до невірапіну (ненуклео- зидний аналог) розвивається швидко й пов'язана з мутацією в позиції 181. Отже, дослідження резистентності до азидотиміди- ну не відображують загальні принципи формування резистент­ності та зниження ефективності антивірусних препаратів.

Таблиця 5.11

Положення амінокислот, у яких виявлені мутації, що відповідають за формування резистентності до інгібіторів зворотної транскриптази та протеази

*У даному положенні було виявлено більше однієї мутації.

Поява резистентних штамів до інгібіторів протеаз пов'язана з мутаціями в різних положеннях вірусного геному. Наприклад, резистентні до саквінавіру мутанти (положення 49 та 90) чутливі до індінавіру та рітонавіру, резистентність до яких переважно зумовлена мутаціями в положеннях 82 та 84. Це наштовхує на думку, що послідовне лікування інгібіторами протеаз має певні переваги.

Нині монотерапія вважається неадекватною, тому застосу­вання трьох або навіть чотирьох препаратів є нормою. Проте можна очікувати, що комбінована терапія приведе до появи принципово нових моделей резистентності.

Передавання вірусної резистентності. Інтенсивно вивча­ються шляхи передавання вірусної резистентності, які залежать від багатьох факторів, включаючи здатність мутантного штаму реплікуватися в організмі нового хазяїна.

З погляду на все вищесказане виникає абсолютна необхідність у контролі появи резистентних штамів. Слід зауважити, що комбіно­вана терапія може збільшувати ризик виникнення й передавання мутантних штамів іншим хазяїнам. В останніх під селективним впливом певних препаратів штам, який був у меншості, може віді­гравати домінуючу роль у інфекційному процесі.

Узагальнення. Таким чином, відомі два основні шляхи кон­тролю вірусних інфекцій людини і тварин. Вакцинопрофілакти- ка - це перший спосіб запобігання розповсюдженню вірусних інфекцій. Другий шлях передбачає застосування хіміотерапев­тичних агентів із профілактичною або терапевтичною метою.

Застосування вакцин має низку переваг, а саме порівняно низьку вартість, безпечність і створення тривалого (у багатьох випадках - довічного) захисту від вірусу. Водночас проти бага­тьох небезпечних інфекцій вакцини або відсутні (ретровіруси, герпесвіруси), або потребують постійного оновлення у зв'язку з генетичною мінливістю вірусу (грип).

Хіміотерапія та хіміопрофілактика є не тільки альтернатив­ними, а часто - єдино можливими засобами ефективної бороть­би з вірусними інфекціями.

Незважаючи на обмеження хіміотерапії вірусних інфекцій, у цій галузі досягнуті певні успіхи. Відкриття аномальних нуклео- зидів, які пригнічують репродукування вірусної нуклеїнової кисло­ти, слід вважати важливим досягненням у лікуванні вірусних інфе­кцій. Препарати цього класу успішно застосовують для лікування інфекцій, викликаних герпесвірусами та ВІЛ. Іншим класом ефек­тивних антивірусних сполук є похідні адамантану (амантадин і ре­мантадин). Проте сьогодні застосування цих препаратів обмежене у зв'язку з циркуляцією резистентних штамів вірусу грипу.

Значних успіхів у хіміотерапії вірусних інфекцій досягнуто завдяки розробці антиретровірусних препаратів. Так, станом на 2012 р. у клінічній практиці застосовується близько 30 антирет- ровірусних препаратів. Іншим прикладом інфекцій, які ефектив­но контролюються хіміопрепаратами, є герпетичні інфекції.

Слід зазначити, що проти багатьох небезпечних вірусів відо­мі лише одиничні препарати або, у більшості випадків, такі пре­парати відсутні взагалі. Існує також велика прогалина в терапії вірусних гепатитів В та С, які є надзвичайно розповсюдженими та шкідливими для людини інфекційними агентами. Тому зу­силля провідних лабораторій світу спрямовані на дослідження препаратів, здатних пригнічувати реплікацію цих вірусів. Нині вивчені життєві цикли вірусів гепатитів В та С, знайдені ланки для дії хіміопрепаратів.

Окреме місце в профілактиці й терапії вірусних інфекцій належить імуномодулюючим засобам, зокрема інтерферону. Інтерферони, яким, окрім імуномодулюючих властивостей, притаманна антивірусна активність, застосовуються в лікуваль­них схемах проти багатьох вірусів, особливо у випадках, коли інші засоби відсутні.