Sofia, July 27 2015
Prof. R. Argirova - virologist, Tokuda hospital, Sofia
Хроничните инфекции, причинени от вируса на хепатит В (HBV) и хепатит С (HCV) са широко разпространени в света, при хронифициране причиняват тежко протичащи и продължителни заболявания, често преминаващи във фиброза, цироза, чернодробна недостатъчност и първичен чернодробен карцином с фатален изход и представляват огромен товар за всички здравни системи. И двете инфекции увреждат силно черния дроб и са най-честата причина за чернодробна трансплантация.
И двата вируса са хепатотропни, предават се по кръвен и полов път, но структурата, репликацията, както и имунният отговор към двата вируса се различава съществено, а оттам – и естественият ход на инфекцията с тези вируси е различен.
Погледнато от историческа гледна точка, и двете инфекции се третираха доскоро с терапия, базирана на интерферон-алфа (IFN-alpha). Пегилираните IFNs обаче показват малка ефективност при множество странични действия. През последните няколко години се наблюдава бързо подобрение на лечението, особено на инфекцията с HCV, при която към пегилираните интерферони се добавиха т.нар. DAAs – direct-acting antivirals. Ясно се очертава тенденция към преминаване към безинтерферонови режими.
Независимо от хепатотропността си, двата вируса се различават по вирусната си структура и стратегия на репликация, което обуславя и различаващо се терапевтично поведение. Ето някои от основните вирусологични различия между тях. HBV е ДНК-съдържащ вирус с непълна двойно-верижна ДНК, а HCV съдържа РНК.
Жизненият цикъл на HBV (Фиг.1) започва с навлизане на вируса в клетката чрез рецепторен механизъм, следва разсъбличане (вирусът се е освободил от външната си обвивка и се превръща в нуклеокапсид) и вирусната ДНК влиза в ядрото на клетката.
Фиг.1 Схематично представяне на жизнения цикъл на HBV (описанието в текста). Източник: www.medscape.org. cccDNA – матрица за вирусната репликация, персистира дълго време и обяснява хроничното вирусоносителство и възможността за реактивиране на инфекцията. Тя не е директна мишена на антивирусната терапия.
Непълният двойно-верижен геном (Фиг.2) се превръща в пълен, формира се т.нар. сссДНК ( covalent, closed circular DNA), подходяща за репликация. Тази форма се съхранява и поддържа като епизома. По-нататък, транскрипцията на сссДНК от РНК-полимеразите на човека води до получаване на няколко молекули мРНК, които се експортират и транслират в цитоплазмата. Получават се протеини (сред тях и ензимът обратна транскриптаза ), които се сглобяват и образуват нови нуклеокапсиди. Част от тях се връщат обратно в ядрото, амплифицират се и поддържат определен брой сссДНК (така се осигурява персистирането на инфекцията ), а други придобиват обвивка и се освобождават като дъщерни вириони.
Фиг.2 Схематично представяне на генома на HBV.Източник: www.medscape.com. Виждат се 4-те припокриващи се отворени рамки за четене (Open Reading Frames – ORFs) и кодираните от тях структури – ORFCore, ORF P, ORF X иORF S. Вътрешните кръгове представят пълната минус (-) ДНК верига и непълната плюс (+) ДНК верига на генома
При HCV (Фиг.3) репликацията започва също с навлизане на вируса чрез рецепторен механизъм, след което геномът влиза в цитоплазмата , вирусната РНК се транслира и вирионните белтъци се сглобяват след няколко допълнителни стъпки. Основно различие между двата генома е, че ДНК на HBVсе интегрира и персистира в клетъчното ядро, докато РНК на HCV въобще не попада в ядрото в процеса на репликацията си.
Фиг.3. жизнен цикъл на вируса на хепатит С (HCV) с подробно описание на отделните стъпки при репликацията му: a/навлизане в клетката чрез рецепторен механизъм ; b/геномът е вече в цитоплазмата; c/ и d/ (+) РНК се транслира и вирусните белтъци се сглобяват , за да формират репликативни комплекси , необходими за репликацията на генома ; d/ в репликативните комплекси (-) РНКи се копират от инфекциозните геноми и e/ от тях се реплицират допълнителни (+) геноми. f/ дъщерните (+) РНК вериги придобиват вирусна обвивка и напускат клетката като дъщерни вириони. Източник: Nat. Rev./Microbiol.www.nature.com/nrmicro/journal
Следователно, геномът на HBVсе представя като циркулярна частично двойно-верижна ДНК (вж.също Фиг. 2 ), докато геномът на HCV се представя като линейна верига от (+) РНК ( Фиг.4).
Фиг. 4 Организация на генома на HCV.Източник : Wikipedia, HCV. РНК кодира една отворена рамка за четене, оградена откъм 5’ и 3’ краищата с нетранслируеми области. Полипротеинът съдържа около 3000 аминокиселини и след процесирането му от вирусни и човешки протеази се формират 10 функционални структурни и неструктурни белтъци, сред които – 4 с ензимна функция.
HBV установява дългоживееща ядрена форма на генома си, която персистира без активна репликация; HCV не се архивира по подобен начин – той разчита единствено на непрекъсната активна вирусна репликация.
Освен това, HBV кодира само един ензим – обратната транскриптаза – с класическа ензимна функция, която би могла да е мишена на антивирусната терапия. HCV кодира поне 4 белтъка с ясна и добре описана ензимна функция - NS5Bполимераза, NS3 хеликаза и NS2 и NS3/4 протеази. HBVсe разделя на 8 различни генотипа (A – H), отличаващи се помежду си с минимум 8% на нуклеотидно ниво.HCVсе класифицира в 6 големи генотипа (1- 6), като всеки генотип по-нататък се разделя на множество субтипове (1a, 1b, 1c, 2a…). Генотиповете и субтиповете се различават помежду си по нуклеотиден състав с 30% и 20% съответно. Следователно, HCVпоказва много по-голямо генетично разнообразие от HBV. Циркулярният геном обаче на HBV с неговите припокриващи се рамки на четене ограничава броя на възможните жизнени мутации, докато линейният геном на HCV дава големи възможности в това отношение.
От всичко казано дотук става ясно, че HCV би бил лечим чрез блокиране на репликацията му в границите на определено време. Това обаче не важи за HBV поради факта, че той поддържа персистираща сссДНК в клетъчното ядро.
Терапия на HBV инфекцията
Както вече стана ясно, вирусната полимераза (обратна транскриптаза) е главната мишена на терапията. Редица нуклеозидни и нуклеотидни аналози, разработени и внедрени в клиничната практика за лечение на HIV и херпесни инфекции, се прилагат и тук, макар и с частичен успех. Те се разделят на групи въз основа на структурата си и профила на резистентност. Най-популярни сред тях са Viread, Lamivudine и Entecavir.
Всеки от тези аналози подтиска вирусната репликация , нормализира серумните трансаминази, възстановява , макар и частично, хистологията на черния дроб. Въпреки това, лечението с тях е дълготрайно и рядко се стига до излекуване.
В последните години започнаха клинични изпитания на нов лекарствен препарат – пептид, който блокира навлизането на вируса в клетката по подобие на ко-рецепторните инхибитори при HIV инфекцията. В животински модели препаратът е показал силен инхибиторен ефект, а във Фаза 1 – и добра поносимост от доброволци. Подчертаваме, че той блокира рецепторите на хазяина за вируса, а не е с директно антивирусно действие.
Терапия на HСV инфекцията
Въпреки, че бе споменато, че всеки от 10-те протеина могат да бъдат успешни мишени за терапия, три от тях са най-обещаващи в момента за клиничната практика – NS3 протеазните инхибитори, инхибиторите на NS5A и полимеразни инхибитори. Тези инхибитори носят общото названието DAAs (Direct-Acting Antivirals) - директно действащи антивирусни препарати . Значително подобряват трайния вирусологичен отговор (SVR – sustained virological response), когато се прилагат заедно с рибавирин. На Фиг. 5 са представени някои от новите директно-действащи антивирусни молекули.
Фиг. 5 Схематично представяне на някои от новите директно-действащи антивирусни молекули, инхибиращи репликацията на вируса на хепатит С.
Редица фактори имат отношение към успеха на терапията на HCV, сред тях е и генотипът на вируса. HCV генотипът е важен и независим прогностичен фактор, предопределящ типа, продължителността и ефективността на лечението. Траен вирусологичен отговор (Sustainable Virological Response – SVR), практически пълно излекуване, дефиниран като неопределима РНК на HCV 24 седмици след края на лечението с PEG-IFN and RBV, се достига от 40 – 50% от пациентите с HCV генотип 1 и при 70% от пациентите с генотипове 2 или 3 със същата терапия.Приложението на новите DAAs обаче постига практически 95 -100% ерадикация на вируса и при пациентите с генотип 1 (Фиг.6)
Фиг.6 Схематично представяне на резултатите от лечението на хепатит С с новите антивирусни молекули за различните генотипове на вируса
В световен мащаб генотип 1 е най-често срещаният, но и най-трудно поддаващият се на лечение. По данни на български автори генотип 1в е най-разпространен у нас, следван от генотип 1а, по-рядко се среща генотип 3. Последните данни показват, че генотип 1а и 1в се повлияват по различен начин от лечението с различните DAAs - за постигане на SVR* генотип 1а изисква 24 седмици, докато генотип 1в – само 12 седмично лечение. Следователно, определянето на вирусния субгенотип при използването на новите лекарствени средства става задължително поради все още много високата цена на медикаментите, което е от съществено значение за продължителността на лечението.
Установено е, че HCV, по-специално NS5A атенюира (отслабва) интерферон-стимулираната генна експресия. Това позволява на вируса да избяга от антивирусното действие на интерферона, т.е. от въздействието на имунната система на хазяина. Като се има предвид този факт, през последната година стартираха клинични изпитания, в които се избягва приложението на интерферон – т.нар. IFN-free regimens. Eфектът и резултатите са изключително обнадеждаващи. До края на 2015 г. се очаква Sofosbuvir, Daclatasvirи Ledipasvir да бъдат лицензирани за безинтерфероново приложение. С това токсичносттта и страничните явления в процеса иа терапията ще се редуцират, а срокът за излекуване – ще се съкрати.
Казаното дотук звучи като прекрасна приказка, но тя може да стане реалност само ако цените на директно действащите антивирусни медикаменти станат поносими за болните и здравните системи. Ясно е, че при наличието на подобни лекарства в западния свят ще бъдат открити повече или всички пациенти с HCV и асоциирано чернодробно заболяване и те ще се възползват от тази терапия. Засега малка част от тези пациенти са известни, а още по-малка част се лекуват. Не така стои въпросът обаче в развиващите се страни - за пациентите и здравните системи в тях голямото предизвикателство ще бъде да могат въобще да получат достъп до тази терапия.
