2 SỬDỤNG CHẤT ức CHẾPROTEASE TRONG ĐlÊU TRỊ
2.1.2.HIV/AIDS và thuốc điều trị hiện nay
Thông qua việc nghiên cứư cấu trúc cơ sở của những protease virus và vai trò của nó trong vòng đời của virus, các nhà khoa học đã tìm ra được cấu trúc cơ 31 sở của chất ức chế protease đặc hiệu với từng protease virus. Thành công này cho phép hình thành nên những
phác đồ điều trị virus có sự tham gia của chất ức chế protease. Trong đó, PI sử dụng trong phác đồ điều trị HIV/AIDS là một ví dụ điển hình về tác dụng trong điều trị của PI.
* Đại cương về HIV/AIDS
Hình 2 2 . Vòng đòi của virus HIV
Qua trình sao chép ngược
REVERSE TRANCRIPTASE S ự HOÀ M ÀNG I--- S HIV RNA
ìĩìùììg viru s ỈIỠCÌ vào m ùng t ế hào T tron g t ế h ào T
PROTEASE INHIBITOR
PROTEASE
Nhifitg polypeptides nìới của virus
HIV ADN
Sự tícìi hợp
INTEGRASE
Sự dịch ma
V
DNA virusHIV hợp nhất vàoDNA nvười
V
DNA viru s niRNA viru s
V
m RNA virus
Vims HIV (Human Immunodeficiency Virus) gay hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người AIDS (Acquired Immuno Defciency Syndrom). AIDS xảy ra do sự tấn công của HIV vào tế bào hệ miễn dịch đặc biệt là tế bào T- CD4. HIV cũng có chu kì sao chép tương tự virus nói chung, tuy nhiên
khác với các virus khác là thông tin di truyền của HIV là chuỗi ARN nên cần có sự phiên mã ngược từ ARN thành AND nhờ enzym sao chép ngược (reverse transcriptase- RT)[2][3],
HIV có khả năng đặc biệt là kháng lại thuốc điều trị theo cơ chế sau[12]: Khi virus xâm nhập vào cơ thể, bộ gen virus sẽ chèn vào DNA tế bào vật chủ qua một cơ chế sao mã ngược, sử dụng men sao mã ngược (RT) biến RNA virus thành DNA virus và chèn vào DNA tế bào vật chủ. Trong thời gian đó, chúng như hoàn toàn bất hoạt và có vẻ như “biến mất” trong tế bào vật chủ, khiến chúng trở nên "không thể xác định"- nhất là trong trường hợp có sự xuất hiện của thuốc. Tuy nhiên, trong tất cả thời gian còn lại, chúng đều hoạt động rất mạnh và DNA virus trong DNA vật chủ có tác dụng như một mạch khuôn mẫu, luôn sao mã thành mRNA virus. Chúng nhanh chóng sử dụng tối đa các nucleic có sẩn của tế bào đủ để tổng hợp mRNA vims, giải mã thành các protein virus với số lượng rất lớn trong thời gian rất ngắn.
Ngày nay, các nhà khoa học đã tìm ra chìa khoá bí ẩn trong cách hành động của virus HIV trong cơ thể. Chúng có thể "bật/tắt" bộ gen của chúng theo một cơ chế dưói sự điều khiển của một gen trong chính bộ gen virus. Cơ chế này rất hiệu quả khi HIV tấn công được vào một tế bào lympho T- CD4 đang "ngủ", có tên là tế bào ghi nhớ lympho T (memory T cells). Các tế bào T này bất hoạt khi cơ thể không cần một đáp ứng miễn dịch (khi không có tác nhân gây bệnh xâm nhập) và chúng trở thành các tế bào T hoạt động khi có đáp ứng miễn. Chính sự khác biệt giữa các gen được "bật/tắt"trong tế bào T hoạt động và bất hoạt mà HIV có thể bật/tắt gen điều khiển của nó khiến nó có thể "ngủ đông" tế bào T ngủ để tránh sự phát hiện của thuốc; hoặc thức dậy và nhanh chóng chiếm ưu thế bằng cơ chế tự nhân đôi và sinh sản với tốc độ cao của HIV trong tế bào T hoạt động. Nhờ vậy, chúng tránh được sự "đối đầu" trực tiếp vói các phân tử thuốc mạnh mẽ.
* Thuốc điều trị HP//AIDS
a. Sơ lươc về thuốc kháns retroviru (Anti Retrovirus Drus- ARD)ị52]: là những thuốc được dùng để điều trị lây nhiễm virus HIV. Những loại ARD khác nhau sẽ tác dụng vào các giai đoạn khác nhau trong vòns đời của HIV. Sự kết họfp ba hay bốn loại ARD theo nhiều cách được gọi là liệu pháp kháns; retrovirus cực mạnh (Highly Active Anti Retrovirus Therapy- HAART).
Phác đồ điều trị theo hướng dẫn rất phức tạp. Đầu tiên là việc tấn công thuốc ồ ạt, sau đó thận trọng hơn và chỉ sử dụng phác đồ HAART tại thời điểm từ 350- 500 tế bào CD4+ T/mm^. Cuối cùng phác đồ này chỉ được sử dụng khi có 200- 350 tế bào CD4+ T/ mm^
Khi sử dụng phác đồ điều trị này, bệnh nhân phải tuân theo những nguyên tắc nghiêm ngặt trong sinh hoạt đặc biệt là chế độ ăn. Trong khi đó, thuốc lại gây ra nhiều tác dụng không mong muốn. Vì vậy, quá trình điều trị gặp rất nhiều khó khăn.
Tliuốc kháng retrovirus bao gồm những loại thuốc sau;
+ Nhóm ức ch ế men sao chép n^ược (Reverse Transcriptase Inhibitors -
RTIs): ức chế hoạt động của enzym sao chép ngược (reverse transcriptase). Khi thiếu enzym này sẽ HIV sẽ không thể tạo được AND cơ bản từ RNA của nó. RTIs ở ba dạng: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Loại ức chế enzym sao chép ngược tương tự nucleosid (Nucleoside analog Reverse Transcriptase Inhibitors- NARTIs hay NRTIs): đây là lớp ARD được phát triển đầu tiên gồm các thuốc như zidovudine (AZT),
didanosine, zalcitabine, stavLidine,...
- Loại ức chế enzym sao chép ngược phi nucleosid (Non- Nucleosid Reverse Transcriptase Inhibitors-NNRTIs hay non- nukes); là lớp ARD được phát triển thứ ba, gồm các thuốc như nevirapine, delavirdine, efaverenz.
- Loại ức chế enzym sao chép ngược tưofng tự nucleotid (Nucleotide analog Reverse Transcriptase Inhibitors- NtARTIs hay NtRTIs): Thông thường trong cơ thể, những nucleosid tương đồng sẽ biến đổi vào trong nucleotid. Uống chúng trực tiếp cho phép loại bỏ những bước là nguyên nhân sây độc. Lớp này gồm các thuốc như tenofovir, adefovir.
+ Nhóm ức chếprotease (Protease Inhibitors- Pis):
Pis ức chế hoạt động của protease của HIV và do đó ngăn cản sự sao chép virus vì HIV sử dụng protease của nó để phân huỷ tiền protein tạo acid amin cho việc hình thành hạt virus HIV mới. Đây là lớp ARD được phát triển thứ hai gồm có các thuốc saquinavir, ritonavir,indinavir, tivanavir,...
Chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ về nhóm này ở phần 2.1.3
+ Nhóm ức ch ế xâm nhập (Fusion Inhibitor): ức chế việc xâm nhập (vào
bên trong) của HIV qua màng tế bào, ngăn chặn sự lây nhiễm của những tế bào chưa nhiễm bệnh. Đại diện của nhóm là enfuvirtide.
Sự phối hợp các ARD : là sự kết hợp nhiều ARD vào trong một viên thuốc như:
- Combivir = zidovudine (AZT) + lamivudine (3TC). - Trizivir = abacavir (ABC) + AZT + 3TC...
b . Han chế của ARD
- Giống như những thuốc điều trị virus khác, thuốc điều trị HIV cũng gây
độc tế bào. Hoạt động sao chép của virus thực hiện trong tế bào vật chủ nên các thuốc muốn tiêu diệt được virus thì phải xâm nhập được vào trong tế bào, khi virus bị tiêu diệt thì tế bào cũng bị phá huỷ.
- Virus HIV đột biến gen và kháng lại phác đồ chuẩn HAART, do đó cần phải tìm ra những biện pháp chống lại sự kháng thuốc đó.
- Quá trình sử dụng liệu pháp điều trị rất phức tạp, gây nhiều khó khăn cho bệnh nhân trong sinh hoạt và chế độ ăn[6J[12J[52]...
2.1.3. Protease inhibitor sử dụng trong điều trị HIV/AIDS
Chất ức chế protease là một nhóm thuộc những thuốc kháng retrovirus, được phát triển thứ hai sau nhóm ức chế enzym sao chép ngược[52].
* Lọi ích của chất ức chếprotease
Cho đến năm 1995, các bác sỹ điều trị vẫn chỉ có thuốc ức chế enzym sao chép ngược để ngăn chặn HIV, vì vậy tỷ lệ tử vong cao và có nhiều biến chứng.
Vào mùa đông năm 1995- 96, những chất ức chế protease HIV đầu tiên được giới thiệu (saquinavir, indinavir, ritonavir), đã tạo ra một cuộc cách mạng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho người nhiễm HIV. Một vài thử nghiệm lâm sàng đã chỉ ra rằng hoạt tính của PI trong phác đồ HAART có tác dụng ngăn chặn HIV và làm tăng số lượng tế bào CD4. Vì vậy, sự ra đời của những chất này cùng với việc sử dụng phác đồ kết hợp thuốc đã làm giảm rõ rệt tỷ lệ tử vong, kéo dài đời sống cho người bệnh[25]. HAART là một trong nhiều yếu tố làm tỷ lệ tử vong do AIDS ở Mỹ năm 1997 giảm 47%. Năm 1997, lần đầu tiên kể từ năm 1990, AIDS rời khỏi danh sách là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu tại Mỹ, từ thứ 8 tụt xuống thứ 14[17].
Cho đến nay, PI vãn là một phác đồ điều trị hàng đầu cho bệnh nhân HIV, cả vói những bệnh nhân đã kháng với các phác đồ khác và những bệnh nhân HIV tiến triển[6][17][25].
Cơ ch ế tác dụng-. Các PI ức chế protease HIV-1. Enzym này chịu trách
nhiệm phân cắt chuỗi gag và gag-pol của virus thành những chuỗi nhỏ hơn có chức năng cho phép virion HIV hoàn thiện. Quá trình phân cắt và hoàn thiện diễn ra trong giai đoạn cuối của vòng đời HIV. ức chế enzym protease sẽ ngăn cản giải phóng các acid amin cũng như quá trình tạo virion mới và như vậy sẽ ngăn chặn được quá trình lây lan virus sang tế bào mới. PI có tác dụng trên cả tế bào HIV cấp và mạn tính[17][53J[54].
* Hạn ch ế của chất ức chê protease sử dụng trong điều trị HIV
Không lâu sau khi chúng ta ca ngợi thành công của PI trong phác đồ cơ bản HAART, thực tế đã cho thấy không phải mọi thứ đều tốt đẹp- những vấn đề như sô lượng viên thuốc, phải sử dụng thường xuyên hay tác dụng không mong muốn xảy ra trong thời gian dùns thuốc khiến nhiều người lo ngại. Tuổi thọ của bệnh nhân tăng lên nhưng lại phải lo lắng về sự xuất hiện của những độc tính kéo dài.
Điều trị HIV-1 bằng PIs cần uống liều thường xuyên với số lượng viên lớn (đôi khi hơn 10 viên một ngày). Saquinavir, indinavir, ritonavir, nelfinavir và lopinavir/ritonavir khi uống cần phải chú ý đến chế độ ăn uống. Chỉ có amprenavir (APV) là không chịu ảnh hưởng của thức ăn. Liều của indinavir cần uống nhiều nước để tránh gây sỏi thận. Sự thay đổi hình thức mới đây của nelfinavir (NFV) từ 250mg lên 650mg một gói đã giảm số lượng phải uống từ 10 xuống còn 4 gói/ngày[25].
Tác dụng phụ của PI trong phác đồ cơ bản đã được biết đến với những vấn đề thưòng xuyên xảy ra cho bộ máy tiêu hoá như nôn, tiêu chảy, thay đổi vị giác ở bệnh nhân dùng ritonavir. Những tác dụng không mong muốn này thường dãn đến việc ngưng điều trị. Vấn đề trở nên xấu hơn nữa vói nhiều độc tính biểu hiện khi bệnh nhân điều trị kéo dài phác đồ PL Sự lo ngại chính của vấn đề này là sự phân bố lại mỡ trong cơ thể, gọi là rối loạn lipid (lipodystrophy). Tất cả các PI đều làm tăng lipid trong máu, nhưng ritonavir làm tăng rõ rệt cholesterol và triglycerid , có hoặc không có biểu hiện trên lâm sàng. Hậu quả dài ngày của tăng mỡ máu hiện đang là mối lo ngại khả năng gây bệnh tim mạch và viêm tuỵ[25][60]. Đã có báo cáo về tăng đưòng huyết, bệnh đái tháo đường mới khởi phát, nhiễm toan ceton do đái tháo đường, bệnh đái tháo đường nặng lên ở bệnh nhân dùng PI[17]. Ngoài ra cũng có nhiều báo cáo cho thấy tác dụng của PI đến xương khóp như xuất huyết ở khớp hoặc mô mềm[17][28].
Cuối cùng, hạn chế của những thuốc này là chế độ thực hiện nghiêm ngặt và phủ nhận chất lượng của cuộc sống. Những vấn đề này đã cho thấy việc quan trọng là lựa chọn xem có kéo dài sự sống hay không để tránh những tác dụns không mong muốn[25].
Tliông qua việc tìm hiểu về những hạn chế của PI trong điều trị để nghiên (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cứi\ tìm ra những biện pháp khắc phục đem lại hy vọng sống có chất lượno;
cho người bệnh.
* Những thách thức của chất ức chếprotease
Chất ức chế protease vấp phải một thách thức lớn khi những chất ức chế enzym sao chép ngược phi nucleosid (NNRTIs, non-nukes) ra đời. Đây là những thuốc dung nạp tốt ở đường tiêu hoá. Thực tế đã chứng minh phác đồ điều trị với NNRTIs tốt hơn phác đồ cơ sở PI trong phần lófn bệnh nhân cả khi số lượng virus cao hay số lượng tế bào CD4 rất thấp. Gần đây, sự cải tiến trong việc hình thành non- nukes efavirenz đã sản xuất một loại thuốc dùng một viên trên ngày- một tiêu chuẩn trong công nghiệp. Như vậy, PI cũng cần phải được nghiên cứư sâu hơn nữa để hạn chế những tác dụng không mong muốn và tăng hoạt tính của thuốc[25 .
^Phcit triển những PI được tăng cường tác dụng (Boosted PI)
Các chất ức chế protease của HIV (HIV PIs) được chuyển hoá thông qua hệ thống cytocrom P450 3A4 ở gan. Khi dùng ritonavir cùng với các PI khác, nó sẽ làm tăng nồng độ trong máu của tất cả các chất này, trừ nelíinavir (những PI này được gọi là những chất ức chế protease được hiệp đồng tác dụng -Boosted PI). Việc tăng cường tác dụng này làm giảm liều thông thường và số lượng viên cho saquinavir, indinavir, amprenavir và loại trừ hạn chế trong chế độ ăn của indinavir.
Tác dụng dược lý của lopinavir tăng lên dẫn đến những sản phẩm có liên quan về phương diện lâm sàng, hình thành sự phối họp lopinavir/ritonavir (LPV/RTV). Trong những nghiên cứu chủ đạo, những liệu pháp chứa Boosted
PI LPV/RTV đã cho thấy hoạt lực mạnh hofn liệu pháp chứa nefinavir và đặc biệt ở cả những bệnh nhân có số lượng virus cao. Vì những nghiên cứu này mà ngày nay LPV/RTV là một phần cấu thành nên liệu pháp chống retrovirus được ưu tiên hàng đầu trong phác đồ điều trị ban đầu.
Hiện nay, Boosted PIs được sử dụng ngay từ những ngày đầu điều trị nhưng vãn tồn tại nhiều hạn chế. Sự kết họp LPV/RTV và sự hình thành nelfinavir dưới dạng viên 625mg là một nỗ lực tốt nhằm giảm số lượng viên thuốc phải dùng. Vấn đề còn lại chỉ là những tác dụng không mong muốn trên bộ máy tiêu hoá, sự tăng cholesterol máu và một số bệnh nhân phản ứng với ritonavir nên không thể sử dụng lựa chọn này [25].
Hình 2.3.So sánh nồng độ Boosted PI và Unboosted PI trong máu[54
Hours After Dose
Chú thích:
Drug concentration: nồng độ thuốc.
Hours After Dose: thòi gian sau khi dùng thuốc.
PI with boost= Boosted PI: PI đã được tăng cường tác dụng.
^Những thách thức trong phác đồ điều trị và những chất ức chê protease mới
Từ năm 1995, điều trị HIV tiếp tục được phát triển trong cả tiên lượng bệnh và lựa chọn thuốc. Sử dụng phác đồ HAART điều trị HIV có sự xem xét về hoạt tính, hiệu quả kéo dài và khả năng dung nạp ở đường tiêu hoá nên HIV không thực sự là tai hoạ chết ncười nữa. Hiện nay, liệu pháp cơ sở của những chất ức chế enzym sao chép ngược phi nucleosid cho phép lựa chọn số lượng viên rất thấp và tính chịu thuốc tốt. Sức đề kháng của thuốc là một cân nhắc cần thiết trong việc lựa chọn điều trị, thậm chí cho cả liệu pháp điều trị đầu tiên đối với bệnh nhân mới mắc. Những vấn đề cần thực hiện nghiêm ngặt chính là số lượng viên thuốc, liều thường xuyên và chế độ ăn uống. Những thử nghiệm lâm sàng thuốc mới cần được đánh giá đúng đắn về độc tính (cả ngắn hạn và dài hạn), điều này đã không được nhìn nhận đúng khi phát minh ra liệu pháp PIs đầu tiên[25][60].
Phân tích được những hạn chế của phác đồ PIs, thấy được những thách thức cần giải quyết sẽ giúp cho chúng ta tiếp tục nghiên cứu và tìm ra được những PI mới có nhiều ưu việt hơn[7]. Tliật vậy, ba thuốc HIV PI mới đang đón nhận được sự chú ý vì những thử nghiệm mới đây trên lâm sàng; Có hai thuốc đã được FDA cấp giấy phép lull hành là atazanavir (ATV) và fosamprenavir (APV); còn tipranavir hiện nay vẫn đang ở giai đoạn ba của thử nghiệm lâm sàng. Sự cải thiện hoạt tính, khả năng dung nạp thuốc ở đường tiêu hoá, liều linh động và sức đề kháng của thuốc đã khởi động những quan tâm mới vào vai trò mà PI thể hiện trong việc điều trị cho bệnh nhân HIV.
a. Atazanavir (ATV, Reyataz)
Atazanavir được FDA cấp giấy phép liru hành vào tháng 7-2003. Đây là thuốc thứ hai được chấp nhận với liều dùns một lần/ngày (cùns với amprenavir đã được tăng tác dụns;- boosted amprenavir). Khi sử dụng cùn2 với