معلومة

نظائر النيوكليوزيد التي تسبب طفرة

نظائر النيوكليوزيد التي تسبب طفرة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا مرتبك مع هذا التفسير في كتابي: تم دمج 2-aminopurine في الحمض النووي بدلاً من الأدينين ولكن يمكن أن يقترن بالسيتوزين ، لذلك يصبح زوج AT زوجًا من CG.

هذه الجملة تبدو غريبة بالنسبة لي. تقول أن الأدينين يتم استبداله بـ 2-أمينوبورين ، ولكن يمكن أن يقترن بالسيتوزين. ويتحول زوج AT إلى زوج CG. هل يعني ذلك أن 2-أمينوبورين بديلا للأدينين ثم يعمل مثل السيتوزين لربط الجوانين ؟؟ لأن "زوج AT يصبح CG". لكنه يقول "لكن يمكن أن يقترن بالسيتوزين" ، أيهما سيرتبط بالسيتوزين ؟؟

لقد بحثت في Google عن هذا ولكن لم أتمكن من الوصول إلى تفسير واضح حول هذا الموضوع. هل يمكن لأي شخص أن يشرح لي كيف يعمل هذا التناظرية أو يعيد صياغة الجملة في كتابي؟ شكرا لك.

الكتاب الذي أشير إليه هو علم الأحياء الدقيقة: مقدمة الطبعة العاشرة. بواسطة Tortora و funke و case. الصفحة 229.


إذا قمت بإطعام البكتيريا 2-أمينوبورين ، فبمعدل منخفض يتم دمجها في الحمض النووي بدلاً من الأدينين أثناء تكرار الحمض النووي. بمعنى آخر سيكون هناك زوج قاعدي بين الثيميدين و 2-أمينوبورين.

يمكن أن يحدث شيئين:

  1. يمكن لإصلاح الحمض النووي الكشف عن القاعدة غير العادية ومحاولة تصحيحها. إذا تم استئصال 2-أمينوبورين ، فسيتم إدخال الأدينين - بدون حدوث طفرة. إذا تم استئصال الثيميدين ، فسيتم إدخال السيتدين في بعض الأحيان. يتم حل هذا أدناه.
  2. أثناء الانقسام الخلوي التالي ، ستدمج آلية النسخ في بعض الأحيان تيار مستمر عبر من 2-أمينوبورين. ثم في التقسيم الخلوي التالي ، سيتم دمج dG على الجانب الآخر من C ، لذا فإن ما كان زوجًا أساسيًا من A-T أصبح زوجًا أساسيًا من G-C (في النهاية).

SARS-CoV-2 والإنفلونزا: نظرة عامة مقارنة وآثار العلاج

فيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة 2 (SARS-CoV-2) وفيروس الأنفلونزا ألفا هما فيروسات الحمض النووي الريبي التي تسبب مرض فيروس كورونا -19 والإنفلونزا على التوالي. يصيب كلا الفيروسين الجهاز التنفسي ، ويظهران أعراضًا متشابهة ، ويستخدمان البروتينات السطحية لإصابة العائل. تتطلب الإنفلونزا إصابة هيماجلوتينين ونورامينيداز بالعدوى ، بينما يستخدم SARS-CoV-2 البروتين S. يعتمد كلا الفيروسين على بوليميريز RNA الفيروسي للتعبير عن بروتيناتهما ، لكن SARS-CoV-2 فقط لديه آلية تدقيق ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل الطفرة مقارنة بالأنفلونزا. E1KC4 و camostat mesylate من المثبطات المحتملة لبروتين SARS-CoV-2 S ، مما يحقق تأثيرًا مشابهًا لأوسيلتاميفير. نظرًا لمعدل الطفرة المنخفض لـ SARS-CoV-2 ، تم تطوير نظائر النيوكليوزيد (مثل EIDD-2801) ، والتي تدخل طفرات قاتلة في الحمض النووي الريبي الفيروسي. علاوة على ذلك ، يشير معدل الطفرة المنخفضة لـ SARS-CoV-2 إلى أن اللقاح ، وكذلك المناعة المطورة في المرضى المتعافين ، يمكن أن توفر حماية طويلة الأمد مقارنة باللقاحات ضد الإنفلونزا ، والتي أصبحت عفا عليها الزمن مع تحور الفيروس.

La enfermedad por Coronavirus de 2019 y la fluenza son reasonadas por virus ARN: Coronavirus tipo 2 del síndrome respiratorio agudo gent (SARS-CoV-2) y Alphainfluenzavirus، respectivamente. فيروس Ambos يصيب الجهاز التنفسي ، والأورام الخبيثة الحالية المتشابهة والبروتينات الفائقة للعدوى. El virus de la fluenza Requiere de hemaglutinina y neuraminidasa para infectar، mientras que el SARS-CoV-2 باستخدام لا بروتين S. mecanismo de corrección de errores، por lo que presenta una baja tasa de mutaciones en Comparación con el virus de la infenza. E1KC4 y el mesilato de camostat son inhibidores potenciales de la Proteína S del SARS-CoV-2، obteniendo un efecto de oseltamivir. Aprovechando la baja tasa de mutación del SARS-CoV-2، se han desarrollado análogos de nucleósidos (como el fármaco EIDD-2801) que insertan mutaciones letales en el ARN viral. Además، la baja tasa de mutación del SARS-CoV-2، obteniendo un efecto مماثل لـ al de oseltamivir sugiere que las vacunas desarrolladas، así como la inmunidad genada en pacientes recuperados، podrían brindar protecrollasion la vacunas ، que resultan obsoletas frente a una cepa mutada.

الكلمات الدالة: COVID-19 Coronavirus disease-19 Influenza SARS-CoV-2 فيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة 2.


التأثيرات واسعة النطاق لنظائر النيوكليوزيد

25 سبتمبر 1999: أبلغت مجموعة من الأطباء الفرنسيين عن خمس حالات لمتلازمة نادرة من تلف دماغي وعصبي و / أو تلف شبكي في 8 من 2000 طفل ولدوا لأمهات مصابات بفيروس نقص المناعة البشرية. تلقت هذه المجموعة الكبيرة من الأمهات والأطفال عقار AZT (Retrovir) أو AZT / 3TC (Epivir) لمنع انتقال فيروس نقص المناعة البشرية أثناء الحمل والولادة. أظهر الأطفال أيضًا مجموعة متنوعة من التشوهات الأخرى في نشاط العضلات والقلب والبنكرياس ونخاع العظام. كانت العيوب الكامنة في إنتاج الطاقة واضحة أيضًا. توفي اثنان من الأطفال بعد حوالي عام. كلهم كانوا سلبيين لفيروس نقص المناعة البشرية.

** 14 أكتوبر 1999: ** الولايات المتحدة. تعلن Bioscience عن إنهاء تجربة مثبطات النسخ العكسي للنيوكليوزيد التجريبي أو مثبط النسخ العكسي للنيوكليوزيد (NRTI) لودينوسين بسبب الأحداث الضائرة الخطيرة. & quot بعد شهر من توقفه عن تناول عقار لودينوسين. حدثت ثلاث وفيات مماثلة في الأسابيع السبعة التي تلت خلع المشاركين المتبقين في التجربة لودينوسين. وتعين نقل تسعة أشخاص آخرين إلى المستشفى للمراقبة والعلاج. إجمالًا ، أظهر 75 مشاركًا في التجربة بعض علامات تلف الكبد في اختبارات الدم.

11 نوفمبر 1999: بعد حث إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) ، ترسل Bristol-Myers Squibb رسالة إلى الأطباء تحذرًا من مخاطر الجمع بين ثلاثة من علاجات فيروس نقص المناعة البشرية: d4T (Zerit) و ddI (Videx) و hydroxyurea (Hydrea). تطلب إدارة الغذاء والدواء (FDA) أيضًا أن تؤكد شركة Bristol-Myers على التحذيرات المتعلقة بالتهاب البنكرياس (التهاب البنكرياس) في نشرة حزمة ddI.

جاءت هذه الإشعارات في أعقاب حالتين من حالات التهاب البنكرياس المميت في التجربة التي ترعاها المعاهد الوطنية للصحة (مجموعة التجارب السريرية للإيدز) 5025 بالإضافة إلى حالتين أخريين من حالات الوفاة المرتبطة بالتهاب البنكرياس في تجربتين منفصلتين برعاية الصناعة. كان جميع المتوفين الأربعة يتناولون ddI plus d4T ، لكن متطوعو ACTG 5025 فقط كانوا يأخذون هيدروكسي يوريا. التهاب البنكرياس ، الذي يفرز إنزيمات هضم الدهون بالإضافة إلى هرمون الأنسولين ، هو عرض جانبي خطير للـ ddI. كما هو الحال مع الاعتلال العصبي (مرض عصبي يتميز بالخدر والوخز و / أو الألم في اليدين أو القدمين) ، وهو تأثير جانبي آخر ولكنه أقل خطورة ، فإن الجمع بين DDI وبعض الأدوية الأخرى يزيد من تكرار التهاب البنكرياس. D4T و ddI لهما آثار جانبية معززة متشابهة بينما يعمل هيدروكسي يوريا من خلال تعزيز فعالية ddI داخل الخلايا.

3 ديسمبر 1999: تعلن جلعاد للعلوم أنها تنهي تطوير أديفوفير ، أ النوكليوتيدات التناظرية - أول علاج لفيروس نقص المناعة البشرية تم رفضه من قبل إدارة الغذاء والدواء. تسبب جرعة Adefovir الفشل الكلوي التدريجي لدى العديد من الأشخاص بعد ستة أشهر من العلاج. يُشار إلى تلف الكلى أولاً من خلال ظهور البروتين في البول. يُظهر حوالي نصف الأشخاص الذين يتناولون الدواء لمدة عام فقدانًا خطيرًا لوظائف الكلى ، والتي تتميز بارتفاع الكرياتينين في الدم (أحد نفايات التمثيل الغذائي لنشاط العضلات) ، وانخفاض فوسفات المصل وبيكربونات. قد تكون متلازمة فانكوني ، التي تتميز بانخفاض البوتاسيوم ، مهددة للحياة. على الرغم من هذه المشاكل ، لا يزال adefovir قيد الدراسة حتى اليوم ، كعلاج محتمل لعدوى التهاب الكبد B (HBV) ، ولكن بجرعة أقل بكثير ، 10 ملغ ، استخدمت التجارب المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية 120 ملغ و 60 ملغ.

بيولوجيا الميتوكوندريا

هذه الحوادث ليست سوى أحدث فصول في قصة طويلة. منذ تقديم AZT في عام 1987 تقريبًا ، أدرك العلماء أن العديد من الأدوية في فئة NRTI ليست محددة جدًا لأنها تمنع نمو فيروس نقص المناعة البشرية ولكنها قد تكون أيضًا سامة للخلايا البشرية ، وأحيانًا تكون لها عواقب مهددة للحياة.

تعمل NRTIs بما في ذلك ddI و d4T و lodenosine و adefovir ضد فيروس نقص المناعة البشرية عن طريق تعطيل وظيفة إنزيم النسخ العكسي للفيروس ، والذي يحول مجموعة جين HIV إلى شكل DNA الذي يدخل نفسه في جينومات الخلايا البشرية. الأدوية التناظرية للنيوكليوزيد هي في الأساس إصدارات معيبة من النيوكليوسيدات الطبيعية (مركبات السلائف). يتم أولاً فسفرة النيوكليوسيدات الطبيعية (إعادة تكوينها كيميائيًا) إلى نيوكليوتيدات ثم يتم ربطها معًا لتشكيل الحمض النووي ، ويتم ذلك عن طريق كل من النسخ العكسي والإنزيمات الخاصة بالخلايا أثناء تكاثر الجينات. تفتقر الهياكل الكيميائية لـ NRTIs إلى الخطافات الجزيئية اللازمة لمواصلة هذه العملية ، حيث تنهي السلسلة التي يتم إنشاؤها بواسطة النسخ العكسي وتمنع إصابة الخلايا الجديدة.

لا تؤثر NRTIs بشكل عام على بناء الحمض النووي الجديد في نوى (مركز) الخلايا الجسدية (الجسم) لأن الإنزيمات التي تقود هذه العملية في الخلايا لها آلية & quot ؛ مانع للقراءة & quot التي تقطع نظائر النيوكليوزيد إذا تم إدخالها في سلسلة DNA جديدة . ومع ذلك ، هناك استثناء لهذه القاعدة: تكمن نقطة ضعف الخلايا في الميتوكوندريا ، وهي مكونات الخلية المنتجة للطاقة.

منذ دهور ، في فجر التطور ، كانت الميتوكوندريا على ما يبدو خلايا مستقلة شبيهة بالبكتيريا. في مرحلة ما ، استقروا في خلايا أكبر وأكثر تقدمًا مع نوى ودخلوا في علاقة تكافلية. تحتفظ الميتوكوندريا اليوم ببعض الاستقلالية داخل جميع الخلايا غير البكتيرية تقريبًا. تعمل هذه العضيات ، وهي أكياس صغيرة من الأغشية المطوية بعمق ، على تكسير السكر والدهون لتوليد الطاقة التي يمكن للخلية استخدامها في عملياتها الكيميائية التي لا تعد ولا تحصى.

توجد المئات من الميتوكوندريا في كل خلية وتتضاعف بشكل مستقل عن تكاثر الخلية. يتم توزيع الميتوكوندريا الموجودة على الخلايا الوليدة أثناء الانقسام (الانقسام الخلوي) ، ثم تتكاثر الميتوكوندريا في كل خلية وفقًا لاحتياجات الخلية من الطاقة. ومع ذلك ، على الرغم من دورها المتكامل داخل الخلايا ، تحتفظ الميتوكوندريا ببعض الجينات الفريدة التي تتحكم في إنتاج كمية صغيرة جدًا من البروتينات والإنزيمات. توجد نسختان إلى عشر نسخ زائدة عن الحاجة من جينوم الميتوكوندريا داخل كل ميتوكوندريا في شكل DNA دائري مزدوج الشريطة.

جينات الميتوكوندريا معرضة بشكل خاص للتلف. DNA polymerase gamma ، الإنزيم الذي يوجه تكاثر جينات الميتوكوندريا ، هو أكثر بدائية من إنزيمات DNA polymerase الموجودة في نواة الخلية. لا تحتوي بوليميراز جاما على وظيفة & quot ؛ مانع للقراءة & quot ، لذلك يحدث القليل من إصلاح الأخطاء عند توتير النيوكليوتيدات معًا. وبالتالي فإن نظائر النيوكليوزيد تمنع جاما بوليميريز الحمض النووي بنفس الطريقة التي تفعل بها النسخ العكسية.

تعتمد الميتوكوندريا على وفرتها الجينية للحماية من الأخطاء في جيناتها. يتعايش الحمض النووي المعيب ويتكاثر جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي الصحيح الذي يغطي العيب. وبالمثل ، يمكن للميتوكوندريا الوظيفية أن تعوض الميتوكوندريا المعيبة داخل نفس الخلية.

ينهار النظام فقط عندما يصل الحمض النووي التالف للميتوكوندريا إلى نسبة حدية تزيد عن 70٪. ثم تبدأ الخلايا في المعاناة من نقص الطاقة وتتحول بشكل متزايد إلى العمليات اللاهوائية (أي بدون استخدام الأكسجين) خارج الميتوكوندريا. التنفس اللاهوائي أقل كفاءة بكثير من الفسفرة المؤكسدة للميتوكوندريا (استخدام الأكسجين لتفكيك السكر والدهون) علاوة على ذلك ، فإنه يتسبب في إنتاج حمض اللاكتيك ، وهو مادة تقلل من درجة الحموضة الطبيعية في الدم.

تؤدي عملية الأكسدة في الميتوكوندريا أيضًا إلى ظهور منتجات ثانوية سامة. هذه هي أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ، وهي أشكال عالية التفاعل من الأكسجين (O2- ، H2O2 ، و OH-). تتسبب أنواع الأكسجين التفاعلية في إتلاف الحمض النووي والجزيئات الأخرى التي يتم إنتاجها عند تثبيط إنتاج الطاقة في منتصف المرحلة. من المفترض أن تقضي جزيئات مضادات الأكسدة (ديسموتاز الفائق والغلوتاثيون) داخل الميتوكوندريا على ROS عن طريق اختزالها في الماء أثناء نقل إلكتروناتها الزائدة إلى معادن. ومع ذلك ، فإن هذه العملية ليست دائمًا فعالة بما يكفي لمنع الإجهاد التأكسدي (زيادة مستويات الجذور الحرة والجزيئات الأخرى ، مما يؤدي إلى تلف الخلايا). يُعتقد أن التراكم التدريجي للميتوكوندريا المختلة وظيفيًا بسبب تفاعلات ROS مع الحمض النووي للميتوكوندريا هي إحدى العمليات المركزية للشيخوخة.

سمية الميتوكوندريا من NRTIs

ترتبط متلازمات أمراض معينة أيضًا بطفرات الميتوكوندريا الموروثة النادرة. تختلف الأمراض المرتبطة بالميتوكوندريا في شدتها من شخص لآخر ، وغالبًا ما تظهر الأعراض فقط مع تقدم العمر. غالبًا ما تتأثر الأنسجة مثل العضلات والأعصاب ، والتي تتطلب مستويات عالية من الطاقة. بعض الحالات المحددة المتعلقة بالنشاط غير الكافي للميتوكوندريا هي هزال العضلات (الاعتلال العضلي) فشل القلب (اعتلال عضلة القلب) التنميل والألم المحيطي (اعتلال الأعصاب) الفقدان العام لقدرة الكلى على تصفية الدم (الخلل الأنبوبي الكلوي القريب أو متلازمة شبيهة بالفانكوني) انخفاض عدد خلايا الدم (فقر الدم ، قلة الكريات البيض ، قلة الصفيحات ، أو قلة الكريات الشاملة) تورم وتنكس دهني في الكبد (تضخم الكبد مع تنكس دهني) والتهاب البنكرياس (التهاب البنكرياس). يعتبر التعب والاكتئاب النفسي وارتفاع مستويات حمض اللاكتيك (الحماض اللبني) من العلامات الأكثر شيوعًا.

أبلغ الباحثون عن وجود علاقة بين الاعتلال العضلي و AZT في عام 1990. وبعد عام تم نشر مقال يربط AZT بتلف عضلة القلب على وجه الخصوص. ارتبطت علامات أخرى لسمية الميتوكوندريا مع NRTIs في السنوات التي تلت ذلك. لماذا تختلف تأثيرات NRTIs المختلفة ولماذا يكون لدى الأفراد المختلفين حساسية متفاوتة لهذه التأثيرات غير معروف حاليًا. الاختلافات بين الأفراد قد تتعلق بطفرات الميتوكوندريا الموجودة بالفعل وتوزيعها في أعضاء مختلفة ، والتي ليست بالضرورة موحدة.

يُفترض أن الحساسية المتفاوتة للأنسجة المختلفة لمضادات النيكوتين المحددة تنجم عن الاختلافات في تغلغل تلك الأدوية في الخلايا المختلفة ومتطلبات الطاقة لتلك الخلايا. على سبيل المثال ، يؤثر adefovir بشكل انتقائي وشديد على خلايا الكلى لأنه يرتبط بجزيء ناقل خلايا الكلى (hOAT1). يؤدي هذا الارتباط إلى تراكم الأديفوفير داخل الخلايا المبطنة لجدران الأنابيب الكلوية ، حيث يتم نقل المركبات غير المرغوب فيها من الدم إلى البول.

يمثل D4T و ddC حالتين حرجتين لوحظ فيهما أن السمية المرتبطة بالميتوكوندريا - في هذه الحالات ، الاعتلال العصبي - شديدة لدرجة أنه كان لابد من تقييد مستويات الجرعة بشكل كبير أثناء البحث والتطوير. تم اختبار كلا المركبين في الأصل على أنهما عوامل شديدة الفعالية من مضادات الفيروسات القهقرية. في حالة d4T ، تضمنت التجارب في الأصل جرعات يومية تصل إلى 900 مجم. أفاد المشاركون في التجربة بتحسينات فورية في صحتهم ، لكن ثلثيهم أجبروا على التخلي عن الدواء بسرعة بسبب الاعتلال العصبي الشديد.

في النهاية ، وجدت اللجنة التي تراقب برنامج المسار المتوازي الكبير d4T أنه حتى 40 ملغ مرتين يوميًا كانت أكثر من اللازم حوالي ربع الأشخاص الذين يتناولون تلك الجرعة ، توقفوا عن برنامج المسار المتوازي بسبب اعتلال الأعصاب. لوحظ أن تطور الاعتلال العصبي يتم توسطه من خلال عدد خلايا CD4 ، أي أن الحالة كانت أكثر انتشارًا بين الأشخاص الذين لديهم تعداد أقل لخلايا CD4. تطور الاعتلال العصبي المحيطي أيضًا بعد متابعة متوسطها 79 أسبوعًا في نصف المشاركين في تجربة العلاج الأحادي d4T الذين كانوا يستخدمون 40 مجم مرتين يوميًا. ومع ذلك ، أصبحت 40 مجم مرتين في اليوم هي الجرعة القياسية.

تحمل إدخالات العبوة المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لجميع الأدوية العلاجية المضادة لمضادات الأكسدة تحذيرًا بارزًا يصف الآثار الجانبية المحتملة لتنكس الكبد. على وجه التحديد ، التحذيرات الداخلية: & quot الحماض اللبني وضخم الكبد الحاد مع التنكس الدهني ، بما في ذلك الحالات المميتة ، تم الإبلاغ عنها باستخدام نظائر النيوكليوزيد وحدها أو مجتمعة. وكانت غالبية هذه الحالات لدى النساء. قد تكون السمنة والتعرض المطول للنيوكليوزيد من عوامل الخطر. & quot

تستند هذه التحذيرات حول تنكس الكبد إلى حوادث معزولة تم الإبلاغ عن حدوثها بعد، بعدما الموافقة على المخدرات. من الصعب تحديد مدى تكرارها الآن. سجلت مراجعة 1989-1994 للأشخاص الذين تمت رؤيتهم في عيادة جونز هوبكنز لفيروس نقص المناعة البشرية حدوث 1.3 لكل 1000 شخص - سنة من الحالات الشديدة من تضخم الكبد مع التنكس الدهني والحماض اللبني. (عدد الأشخاص مضروبًا في عدد السنوات يساوي شخصًا - سنوات ، على سبيل المثال ، شخص واحد متابع لمدة عشر سنوات يساوي عشرة أشخاص - سنوات وعشرة أشخاص متابعين لمدة عام واحد يساوي أيضًا عشرة أشخاص - سنوات.) وجدت دراسة فرنسية حديثة أن معدل التكرار 8.4 لكل 1000 شخص - سنة لمستويات حمض اللاكتيك المرتفعة المصحوبة بأعراض.

في حالة ddI ، انخفض معدل الإصابة بالتهاب البنكرياس الحاد في السنوات الأخيرة حيث تحسنت الصحة العامة للأشخاص مع نجاح أنظمة مكافحة فيروس نقص المناعة البشرية القوية. يجب إجراء مراقبة متكررة للكشف عن وجود إنزيمات البنكرياس في الدم - وهي علامة مبكرة على احتمال الإصابة بالتهاب البنكرياس. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، تتطور هذه الحالة بسرعة ودون سابق إنذار لذلك يجب على الأطباء ألا يتخلى عن حذرهم. ومن المثير للقلق إلى حد ما ، أن عوامل الخطر الدقيقة التي تهيئ الفرد المصاب بالتهاب البنكرياس ، كما هو الحال مع سمية الميتوكوندريا الأخرى ، لا تزال غير مستكشفة. كما أن تأثيرات الجمع بين ddI وعقاقير أخرى مثل d4T و hydroxyurea كانت مفاجأة أيضًا. الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو ظهور هذا الوضع بعد، بعدما عقد من الاختبار والتسويق DDI. بشكل عام ، لوحظ المزيد من الآثار الضارة في حالة تعاطي الكحول.

نادرا ما تسبب NRTI أضرارا شديدة في الميتوكوندريا - مع استثناءات قليلة ، ولا سيما ضعف adefovir في اعتلال الأعصاب ddI و d4T و ddC و جرعة عالية من فقر الدم AZT. يمكن للمراقبة المتكررة لوظائف الأعضاء من خلال الاختبارات المعملية (على وجه التحديد ، اختبارات وظائف الكبد ، والفوسفور ، وثاني أكسيد الكربون ، وكذلك تعداد الدم الكامل) أن تمنع النتائج الخطيرة. قد تكون مراقبة اللاكتات في الدم ، رغم صعوبة إجراء الاختبار فورًا بعد سحب الدم ، مفيدة أيضًا ، كما هو موضح في تقرير أولي حديث أعدته ماريان هاريس ، دكتوراه في الطب ، من مركز كولومبيا البريطانية للتميز في فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز. أيضًا ، يؤدي إيقاف الأدوية عادةً إلى الشفاء التدريجي ، ربما لأن تكاثر الميتوكوندريا يعيد إنتاج الطاقة. ومع ذلك ، لا تزال إدارة الغذاء والدواء تتلقى تقارير عن الوفيات الناجمة عن الحماض اللبني ، على الرغم من أن الزيادات الطفيفة في مستويات حمض اللاكتيك التي تؤدي إلى التعب قد تكون أكثر شيوعًا من الحالات التي تهدد الحياة.

السمية الجديدة طويلة المدى للميتوكوندريا

بعد تجربة عقد من الزمن مع أحد NRTI أو آخر ، هناك الآن ثلاثة أو أربعة توليفات دوائية قوية وراسخة تشمل مثبطات الأنزيم البروتيني (PIs) أو مثبطات النسخ العكسي غير النوكليوزيدية (NNRTIs). الجمع بين هذه الأدوية يجمع أيضًا بين سميتها بطرق جديدة وغير مألوفة. والأهم من ذلك ، أن الأدوية المضادة للفيروسات يتم تناولها الآن لفترات أطول بكثير مما كانت عليه في الماضي. مع القمع الدائم لفيروس نقص المناعة البشرية الناجم عن العلاج المضاد للفيروسات النشط للغاية (HAART) ، استقرت صحة الفرد ولكن بقي فيروس نقص المناعة البشرية على قيد الحياة (انظر فيروس نقص المناعة البشرية مستمر على الرغم من HAART ، ربيع 2000 بيتا). ليس هذا حقبة جديدة في علاج فيروس نقص المناعة البشرية فحسب ، بل إنه حقبة جديدة فيما يتعلق بالسميات طويلة الأجل.

من المعروف منذ فترة طويلة أن عدوى فيروس نقص المناعة البشرية المزمنة غير المكبوتة تؤدي إلى حدوث متلازمة الهزال حيث يفقد المصابون بفيروس نقص المناعة البشرية كتلة الأنسجة الخالية من الدهون (عضلات في الغالب) ، وأحيانًا إلى حد يهدد حياتهم. لاحظ بعض الباحثين أن فقدان الدهون تحت الجلد (تحت الجلد) يصاحب فقدان الأنسجة الخالية من الدهون ، خاصة عند النساء والرجال الذين يعانون من زيادة الوزن. يبدو أن أسوأ عجز هو عدم القدرة على استعادة الكتلة الخالية من الدهون المفقودة أثناء العدوى الانتهازية الشديدة (OIs).

اليوم ، يعاني بعض الأشخاص الذين يتناولون HAART من مشكلة في الحفاظ على التوزيع المناسب للدهون أو استعادته. تميل الدهون إلى التراكم بمرور الوقت حول الأعضاء المركزية وأحيانًا حول الجزء الخلفي أو الأمامي من الرقبة. وفي الوقت نفسه ، يستمر ضمور الدهون - استنفاد مخازن الدهون تحت الجلد ، وخاصة في الأطراف والخدين.

كانت إعادة ترتيب الدهون في الجسم على نطاق واسع ، والتي أثرت على ما يصل إلى ثلثي المشاركين في دراسات مختلفة ، ظاهرة غريبة (انظر تغيرات دهون الجسم: أكثر من الحثل الشحمي ، يناير 1999 بيتا، و HAART Attack: الاضطرابات الأيضية أثناء العلاج المضاد للفيروسات القهقرية طويل الأمد ، أبريل 1999 بيتا). كان من المفترض في البداية أن الباحثين الرئيسيين الجدد هم المسؤولون عن هذا & quot؛ الحثل الشحمي & quot (يشار إليه أحيانًا أيضًا باسم HARS ، متلازمة إعادة توزيع الدهون المرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية).

بعد التدفق الأول للتقارير ، بدأ الأطباء يتذكرون أنهم رأوا بعض حالات تراكم الدهون في قاعدة العنق وبين شفرات الكتف (ضمادات دهنية ظهرية عنق الرحم ، والتي تُعرف عادةً باسم & quotbuffalo humps & quot) في أيام ما قبل HAART. كان هذا التراكم في بعض الأحيان مصحوبًا بضمور شحمي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تشابه ملحوظ بين الحثل الشحمي المرتبط بـ HAART وشكل من الورم الشحمي المتماثل المتعدد (تراكم الدهون غير الطبيعي) ، المعروف أيضًا باسم MSL أو مرض Madelungs. تتضمن كلا المتلازمتين فقدان الدهون المحيطية وحدب الجاموس. الأشخاص المصابون بـ MSL ليس لديهم رواسب دهنية في الجذع ، لكنهم يظهرون اعتلالًا عصبيًا. تشير العديد من التقارير إلى أن الطفرات في نقطة معينة في الحمض النووي للميتوكوندريا تصاحب MSL.

سجلت دراسة استقصائية حديثة عن تشوهات الدهون في الجسم لدى السكان المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية في أستراليا انتشارًا عامًا بنسبة 54 ٪ ، بما في ذلك 63 ٪ من أولئك الذين تناولوا PIs و 32 ٪ من أولئك الذين تعرضوا للعلاجات التي لا تشمل PIs. قامت نفس المجموعة البحثية ، برئاسة أندرو كار ، طبيب ، وديفيد كوبر ، طبيب من مستشفى سانت فنسنت في سيدني ، بمقارنة 14 رجلاً يتلقون العلاج ببدائل النيكوتين فقط والذين كانوا يعانون من فقدان الدهون المحيطية مع أو بدون تراكم الدهون مع ثلاثة عناصر تحكم مختلفة. مجموعات بدون الحثل الشحمي. تألفت هذه المجموعات الضابطة الثلاث من 32 رجلاً ساذجًا للعلاج ، و 28 رجلاً في NRTIs فقط ، و 44 رجلاً تلقوا العلاج ببدائل النيكوتين بالإضافة إلى PIs. ضمت مجموعة المقارنة الرابعة 102 رجلاً يعانون من الحثل الشحمي الذين كانوا يأخذون كلاً من NRTIs و PIs.

تميزت حالات الحثل الشحمي NRTI فقط بارتفاع مستويات حمض اللاكتيك ، والتي ارتبطت بفقدان وزن الجسم وعلامات ضعف الكبد. تضمنت هذه العلامات تضخم الكبد وارتفاع إنزيمات الكبد في الدم ، وكلها تشير إلى تسمم الميتوكوندريا.

لسمية الكبد آثار خاصة لتفاقم سمية الميتوكوندريا ، حيث أن أحد أدوار الكبد هو إزالة حمض اللاكتيك من الدم. تعد وظيفة الكبد مهمة أيضًا في عملية التمثيل الغذائي للدهون ، نظرًا للدور المركزي لهذا العضو في تحويل الدهون الزائدة في الدم (الدهون) إلى جلوكوز (سكر) أو العكس وفقًا لما يتطلبه مستوى نشاط الجسم والمدخول الغذائي. يمكن أن تؤدي PIs إلى ارتفاع مستويات الدهون والأنسولين.

كان فقدان الوزن ، والتعب ، والغثيان مؤخرًا أكثر شيوعًا في مجموعة الحثل الشحمي NRTI الأستراليين مقارنة بمجموعة العلاج الحثل الشحمي المشترك. كان لدى الرجال المصابين بالحثل الشحمي في PI مستويات أعلى من الدهون في الدم (الكوليسترول والدهون الثلاثية) والجلوكوز والأنسولين مقارنة بنظرائهم في NRTIs فقط.

كانت تغييرات شكل الجسم متشابهة في المجموعتين. ومع ذلك ، في دراسة أجريت في فرنسا بواسطة L. Maulin ، MD وزملاؤه ، لم يكن هذا هو الحال. وجد الباحثون الفرنسيون أن أولئك الذين يتناولون الأنظمة العلاجية المحتوية على PI لديهم دهون حشوية (في البطن) أكثر بشكل ملحوظ من أولئك الذين يتناولون NRTIs فقط أو لا يتناولون أدوية مضادة لفيروس نقص المناعة البشرية. تحتوي كل من مجموعتي الأنزيم البروتيني والنيوكليوزيد على نفس الكمية تقريبًا من الدهون تحت الجلد ، والتي كانت أقل بكثير مما كانت عليه في مجموعة العلاج السذاجة.

عوامل الخطر

تضمنت عوامل الخطر الهامة للحثل الشحمي في الدراسة الأسترالية الاستخدام الحالي لـ D4T وعدد السنوات على أي NRTI. كل عام من استخدام NRTI يزيد من خطر الإصابة بالضمور الشحمي بمقدار 1.26 ضعفًا. في المقابل ، كل عام من استخدام PI يزيد من خطر الإصابة بأي شكل من أشكال الحثل الشحمي. أدى التوقف عن العلاج ببدائل النيكوتين إلى انخفاض في حمض اللاكتيك في الدم وإنزيمات الكبد والغثيان والتعب ، ولكن لم يتم استرداد الوزن المفقود (على مدى أربعة أشهر في المتوسط ​​من المتابعة).

أظهرت الدراسة الفرنسية أيضًا ارتباطًا قويًا بين ضمور الشحوم و d4T. في عام 1999 ، أبلغ نفس الباحثين عما حدث عندما تم أخذ 29 شخصًا يعانون من هزال الدهون المحيطية من D4T وتحويلهم إلى عقار (عقاقير) آخر. أربعة عشر ممن كانوا يتلقون أيضًا PI تغيروا من d4T إلى AZT أو abacavir (Ziagen). استبدل الباقي نظام NRTI المحتوي على d4T بـ AZT / 3TC / nevirapine (Viramune). بعد ستة أشهر ، انخفضت مستويات الدهون الثلاثية في الدم بحوالي 40٪ في كلا المجموعتين بينما ارتفعت الدهون تحت الجلد بنسبة 40٪.

مشاكل ترتيب NRTIs

تسارع شركة Glaxo Wellcome ، الشركة المصنعة لـ AZT و 3TC و abacavir ، إلى الإشارة إلى مثل هذه الدراسات. ومع ذلك ، لم يتم توثيق ما إذا كان d4T مسؤولاً بشكل خاص عن الضمور الشحمي. تناول معظم الأشخاص الذين عولجوا مع d4T عقار AZT سابقًا وعاشوا فترة أطول مع الإصابة بعدوى فيروس العوز المناعي البشري.

وبالمثل ، فإن الدراسات المختبرية التي تحاول تصنيف السمية المختلفة للميتوكوندريا الخاصة بـ NRTIs مفتوحة للتساؤل لأنها قد لا تعكس ما يحدث في الخلايا الحية في الجسم. هناك ، يتم تحديد السمية ليس فقط من خلال تثبيط الأدوية الكيميائي لجاما بوليميريز الحمض النووي ، ولكن أيضًا من خلال تركيز كل مركب داخل الميتوكوندريا والسهولة التي يتم بها تنشيطه عن طريق الفسفرة (إضافة مجموعة فوسفات) قبل أن يتمكن بوليميريز الحمض النووي من معالجة هو - هي.

تعد متطلبات الطاقة للخلايا في الجسم ، والتي تعتمد على الميتوكوندريا الخاصة بها ، عاملاً حاسماً آخر في إثارة تثبيط NRTIs لنشاط الميتوكوندريا. يعد الجنس والإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية في حد ذاته من العوامل الرئيسية التي تؤثر على التمثيل الغذائي ، وبالتالي على ملف الطاقة للخلايا في جميع أنحاء الجسم.

ما وراء الحمض النووي

قد يكون ل NRTIs أيضًا تأثيرات أخرى على استقلاب الميتوكوندريا إلى جانب التداخل مع تكرار الحمض النووي. على سبيل المثال ، بينما يبدو أن لودينوسين تأثير ضئيل على الحمض النووي للميتوكوندريا في الاختبارات المعملية ، فإنه يسبب سمية خطيرة للقلب في الفئران وتسمم الكبد القاتل لدى البشر بطريقة تشبه فشل الميتوكوندريا. في الواقع ، يعطل NRTI أداء الميتوكوندريا ، كما يتضح من ارتفاع مستويات حمض اللاكتيك والموت في سلالات الخلايا المختبرية التي تتعرض لها. وفقًا لـ Yung-chi Cheng ، الباحث في جامعة Yale الذي أجرى فحوصات الميتوكوندريا الأصلية على لودينوسين ، من المحتمل أن يكون تأثيره السام ناتجًا عن تثبيط نازعة هيدروجين حمض اللاكتيك ، وهو إنزيم يحول حمض اللاكتيك إلى مركب يمكن للميتوكوندريا أكسدة.

توجد حالة موازية لـ AZT ، كما تزعم دراسة حديثة أجريت في خط خلايا الكبد المختبرية بواسطة Jean-Pierre Sommadossi ، PharmD ، وزملائه من جامعة ألاباما. على عكس ddC و ddI ، لم يثبط AZT تخليق الحمض النووي للميتوكوندريا في هذه الحالة ، لكن AZT زاد إنتاج حمض اللاكتيك في مزارع الخلايا بينما لم تفعل غيره من NRTIs. وجد الباحثون أن التعرض لـ AZT قلل بشكل مباشر من نشاط العديد من الإنزيمات الرئيسية المنتجة للطاقة في الميتوكوندريا. كان يعتقد أن هذا هو سبب النتائج المتناقضة.

المساهمة في السموم

في ندوة Keystone في الربيع الماضي حول الأساليب البيولوجية الجديدة لعدوى HIV-1 ، أظهر سكوت رايدل من قسم علم الأمراض في جامعة إيموري صورًا مذهلة للميتوكوندريا في عضلة قلب الفئران المهندسة بيولوجيًا لاحتواء جين لبروتين تات لفيروس نقص المناعة البشرية والميتوكوندريا. كانت ممدودة للغاية وتعطلت بنيتها الداخلية. وهذا يعني أن الفئران التي تم زرعها وراثيًا بحيث طورت مستويات أعلى من بروتين تات لوحظ أنها تعاني من أضرار جسيمة في الميتوكوندريا. كان محتوى الحمض النووي لديهم حوالي 30٪ أقل من الفئران العادية.

عندما تدخل NRTI إلى الجسم ، فإنها تواجه بيئة قد تكون معرضة بالفعل لنوع الضرر الذي تسببه هذه العقاقير في الميتوكوندريا. Tat هو بروتين يساعد على تحويل جينوم DNA HIV داخل الخلايا إلى RNA لتغليفه في جيل جديد من virions (جزيئات الفيروس الكاملة). من بين أمور أخرى ، فإنه يثبط نظام حماية الخلايا المضادة للأكسدة ، مما يجعلها أكثر حساسية للتنشيط الالتهابي بواسطة السيتوكينات مثل عامل نخر الورم (TNF). (السيتوكينات هي هرمونات أو بروتينات مرسال تنسق استجابات الجهاز المناعي.) الخلايا غير المصابة في العقد الليمفاوية معرضة بشكل مزمن لـ Tat وتعاني من آثار الإجهاد التأكسدي. يموت الكثير من آثار تورم.

أحد العوامل التي تم الإعلان عنها على نطاق واسع والتي لها بعض التأثير في مواجهة فقر الدم المرتبط ببعض مضادات النيكوتين (NRTIs) هو الإريثروبويتين (Procrit) ، وهو عامل نمو يحفز إنتاج خلايا الدم الحمراء. يساعد الإريثروبويتين على عكس فقر الدم الناجم عن عقار AZT ولكن ليس له أي تأثير على مصادر التعب الأخرى ، بما في ذلك ضعف العضلات أو ارتفاع مستويات حمض اللاكتيك المرتبطة بخلل الميتوكوندريا. يجب الاستمرار في مراقبة الأشخاص الذين يتناولون إرثروبويتين بحثًا عن مثل هذه التأثيرات ، وفي بعض الحالات لا يزال من الضروري إيقاف الدواء المخالف أو تغييره.

عكس أو منع سمية الميتوكوندريا

هناك بعض الطرق المحتملة ولكن ضعيفة البحث لمواجهة سمية الميتوكوندريا. العوامل المعنية هي عوامل مساعدة طبيعية لإنتاج طاقة الميتوكوندريا ، وقد يؤدي توفيرها إلى زيادة كفاءة هذه العملية. على سبيل المثال ، كانت هناك ثلاث حالات فردية لعلاج الحماض اللبني الحاد بكميات كبيرة من الريبوفلافين (فيتامين ب).2) ، من المغذيات الدقيقة التي ينقصها عادة الأشخاص المصابون بفيروس نقص المناعة البشرية. العلاجات الأخرى المقترحة على طول هذه الخطوط هي الإنزيم المساعد Q10 (أحد مضادات الأكسدة) والفيتامينات ب1 (الثيامين) ، ب12، و K.

العامل الآخر الذي قد يقلل من سمية الميتوكوندريا هو استبدال L-acetyl carnitine ، والذي يتم تقليله بحد ذاته بواسطة سمية الميتوكوندريا. L-carnitine هو نتاج لانهيار البروتين الذي يستخدم لنقل مكونات الدهون إلى الميتوكوندريا من أجل الأكسدة. يشترك L-acetyl carnitine ، وهو نوع من L-carnitine ، في هذه الوظيفة ويساعد أيضًا على تجديد الخلايا العصبية التالفة. أشارت دراسة واحدة من أربعة أشخاص الآن إلى أن L-acetyl carnitine يعزز نمو الأعصاب ويقلل من الأعراض لدى الأشخاص الذين يعانون من اعتلال الأعصاب المرتبط بالمخدرات. (لاحظ أن L-acetyl carnitine ليس L-carnitine الذي يباع في متاجر الأطعمة الصحية.)

وجدت دراسة إيطالية سابقة ، بقيادة أندريا كوساريزا من جامعة مودينا ، عن الخلايا التائية المأخوذة من الأشخاص المصابين بعدوى فيروس نقص المناعة البشرية الأولية (المبكرة) ، تغيرات في الشحنة الكهربائية في أغشية الميتوكوندريا ولاحظت ميلًا قويًا لهذه الخلايا للخضوع لموت الخلايا التلقائي. في أنبوب الاختبار ، تمكنت L-acetyl carnitine ، وكذلك N-acetyl cysteine ​​و nicotinamide (النياسين ، وفيتامين B) ، من إنقاذ الخلايا ، التي ارتبطت بمستويات فيروس نقص المناعة البشرية في الدم و TNF. اقترح هذا الارتباط مع عامل نخر الورم أن إنقاذ الخلية يتضمن عملية تعكس الإجهاد التأكسدي.

جربت دراسة إسبانية ، بقيادة خوسيه جارسيا دي لا أسونسيون وزملاؤه في جامعة فالنسيا ، استراتيجية مماثلة باستخدام جرعات عالية من الفيتامينات المضادة للأكسدة C (1 جرام يوميًا) و E (0.6 جرام يوميًا). انخفضت العلامات الكيميائية لتلف العضلات والإجهاد التأكسدي في ثمانية أشخاص مصابين بفيروس نقص المناعة البشرية بتناول عقار AZT بالإضافة إلى الفيتامينات مقارنة بمجموعة التحكم التي تناولت عقار AZT وحده. كان الشيء نفسه صحيحًا في مجموعة من فئران الدراسة. أظهر فحص الميتوكوندريا في خلايا عضلات الفئران أيضًا أن الفئران التي تلقت AZT بالإضافة إلى الفيتامينات احتفظت بالميتوكوندريا المنظمة بشكل طبيعي في حين أن الفئران التي عولجت على AZT وحدها كانت متورمة ومتقطعة الميتوكوندريا.

الصورة الكبيرة

تلعب الميتوكوندريا دورًا حيويًا في عملية التمثيل الغذائي في الجسم ، وحماية الميتوكوندريا أمر ضروري لاستدامة الحياة. على الرغم من كثرة الأبحاث التي تشير إلى أن بعض الأدوية المضادة للنوبات القلبية تعطل بشدة ميتوكوندريا معينة ، فإن الأهمية الدقيقة لتلك السمية وطبيعتها تتطلب مزيدًا من التوضيح. يعد تطوير علاجات غير سامة لدعم إنتاج الطاقة و NRTIs أكثر أمانًا أمرًا مهمًا للغاية. ومع ذلك ، لا يزال هذا البحث في مراحل بدائية ويفتقر إلى دعم صناعي أو حكومي كبير. والأسوأ من ذلك ، أن الآثار التجارية للسمية الحالية للميتوكوندريا تهدد بتعطيل العملية العلمية الموضوعية.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن سمية الميتوكوندريا ناتجة جزئيًا على الأقل عن استخدام الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية - وهناك مخاطر وفوائد مرتبطة باستخدام معظم الأدوية إن لم يكن جميعها ، وليس فقط الأدوية المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية. ببساطة ، عندما تفوق المخاطر الفوائد ، لا يتم استخدام الدواء المعني عندما تفوق الفوائد المخاطر ، يتم استخدام الدواء. في حين أن المزيد من الأبحاث والبيانات قد تغير نسبة المخاطر إلى الفوائد ، فإن الفوائد التي تعود على الغالبية العظمى من الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية الذين تم تحسين حياتهم وإطالة عمرها من خلال استخدام العلاج المضاد للفيروسات الرجعية لا تزال تفوق بكثير المخاطر.

ديف جيلدن هو مدير خدمات معلومات العلاج في أمفار.

مصادر مختارة

بلانش ، س وآخرون. الخلل المستمر في الميتوكوندريا والتعرض في الفترة المحيطة بالولادة لنظائر النوكليوزيدات المضادة للفيروسات القهقرية. المشرط 354 (9184): 1084-1089. 25 سبتمبر 1999.

بوكسويل ، دي. و Styrt ، B.A. الحماض اللبني (LA) في المرضى الذين يتلقون مثبطات النسخ العكسي للنيوكليوزيد (NRTIs). المؤتمر 39th Interscience حول مضادات الميكروبات والعلاج الكيميائي. سان فرانسيسكو. 26-29 سبتمبر 1999. الملخص 1284.

بريدجز ، إي. و اخرين. التفاعل الإيجابي بين نظائر النيوكليوزيد _-L (-) مع نظائر نوكليوزيد المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية المعتمدة سريريًا لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية. علم الأدوية البيوكيميائية 51 (6): 731-736. 22 مارس 1996.

برينكمان ، ك وآخرين. تعتبر سمية الميتوكوندريا الناتجة عن مثبطات النسخ العكسي التناظرية للنيوكليوزيد عاملاً رئيسياً في التسبب في الحثل الشحمي المرتبط بالعلاج بمضادات الفيروسات القهقرية. المشرط 354 (9184): 1112-1115. 25 سبتمبر 1999.

كاربوناري ، م وآخرون. موت الخلايا المتفرجة من خلال مسار جديد يتضمن تلفًا مبكرًا للميتوكوندريا في اعتلال العقد اللمفية المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية. الدم 90 (1): 209-216. 1 يوليو 1997. كار ، أ. وآخرون. متلازمة ضمور الشحوم وحمض اللاكتيك واختلال وظائف الكبد المرتبط بالعلاج التماثلي لنيوكليوزيد فيروس العوز المناعي البشري: المساهمة في متلازمة الحثل الشحمي المرتبطة بمثبطات الأنزيم البروتيني. الإيدز 14 (3): F25-32. 18 فبراير 2000.

تشين ، سي. و اخرين. تأثير نظائر النوكليوزيدات المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية على الحمض النووي للميتوكوندريا وتأثيره على السمية المتأخرة.علم الصيدلة الجزيئية 39 (5): 625-628. مايو 1991. Cossarizza، A. and others. تغيرات الميتوكوندريا والميل الدرامي للخضوع لموت الخلايا المبرمج في الخلايا الليمفاوية في الدم المحيطي أثناء متلازمة فيروس نقص المناعة البشرية الحادة. الإيدز 11 (1): 19-26. 11 يناير 1997.

دالاكا ، م. و اخرين. اعتلال عضلي الميتوكوندريا الناجم عن سمية زيدوفودين طويلة الأمد. نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين 322: 1098-1105. 1990.

دوتشمان ، جنرال إلكتريك و اخرين. استقلاب 2 '، 3'-dideoxy-2'، 3'-didehydro-beta-L (-) - 5-fluorocytidine ونشاطه بالاقتران مع نظائر بيتا- D المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية المعتمد سريريًا (+) nucleoside في المختبر. عوامل مضادات الميكروبات والعلاج الكيميائي 42 (7): 1799-1804. يوليو 1998.

فورتجانج ، إ. و اخرين. تضخم الكبد والتنكس الدهني في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية الذين يتلقون العلاج المضاد للفيروسات القهقرية التناظرية من نوكليوزيد. المجلة الأمريكية لأمراض الجهاز الهضمي 90 (9): 1433-1436. سبتمبر 1995.

فوتي ، ب وآخرين. الريبوفلافين لعلاج الحماض اللبني الذي يسببه النوكليوزيد. المشرط 352 (9124): 291-292. 25 يوليو 1998.

غارسيا دي لا أسونسيون ، ج. وآخرين. يحرض علاج AZT الضرر التأكسدي الجزيئي والبنيوي على الميتوكوندريا العضلية: الوقاية من خلال الفيتامينات المضادة للأكسدة. مجلة التحقيقات السريرية 102 (1): 4-9. يوليو 1998.

هاريس ، م وآخرون. الحماض اللبني يعقد العلاج بمضادات الفيروسات القهقرية: التكرار والارتباطات. ورشة العمل الدولية الثالثة حول علاج الإنقاذ لعدوى فيروس نقص المناعة البشرية. شيكاغو. 12-14 إبريل 2000. عرض موجز وشفهي 34.

هاريس ، م وآخرون. الاضطراب الفسيولوجي بين المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية مع ارتفاع مستويات حمض اللاكتيك الوريدي العشوائي في العلاج المضاد للفيروسات القهقرية. الورشة الثالثة للعلاج بالإنقاذ. 35- عرض تقديمي تجريدي وشفهي.

هارت ، أ. و اخرين. القياس الكمي الكيميائي الهيستولوجي المناعي للتعصيب الجلدي في الاعتلال العصبي المحيطي المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية: دراسة العلاج بـ L-acetyl carnitine. الورشة الثالثة للعلاج بالإنقاذ. الملخص 36.

إبضة ، ج. و اخرين. اضطراب أكسدة الأحماض الدهنية الجنينية كسبب لأمراض الكبد عند النساء الحوامل. نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين 340 (22): 1723-1731. 3 يونيو 1999.

كوتلر ، د. و اخرين. دراسات حول تكوين الجسم وتوزيع الدهون في الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية والمجموعة الضابطة. مجلة متلازمات نقص المناعة المكتسبة وعلم الفيروسات القهقرية 20 (3): 228-237. 1 مارس 1999.

كولكارني ، P.M. و اخرين. الحماض اللبني والتنكس الدهني الكبدي في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية الذين تم علاجهم بنظائر النيوكليوزيد. أسبوع أمراض الجهاز الهضمي 2000. سان دييغو ، كاليفورنيا. 21-24 مايو 2000. الملخص والملصق 95.

لويس و دبليو وآخرين. التغيرات الهيكلية والجزيئية في الميتوكوندريا التي يسببها زيدوفودين في قلوب الفئران. تحقيقات المختبر 65: 228-236. 1991.

لويس ، دبليو ودالاكا ، إم سي. سمية الميتوكوندريا للأدوية المضادة للفيروسات. طب الطبيعة 5 (1): 417-422. يناير 1999.

Lo ، JC وآخرون. & quotBuffalo hump & quot في الرجال المصابين بعدوى HIV-1. المشرط 351 (9106): 867-870. 21 مارس 1998.

Luzzati ، R. وآخرون. الريبوفلافين والحماض اللبني الشديد. المشرط 353 (9156): 901-902. 13 مارس 1999. مولين ، ل. وآخرون. المضاعفات الناشئة للعلاج بمضادات الفيروسات القهقرية: فرط لاكتات الدم المصحوب بأعراض. 39 ICAAC. مجردة 1285.

ميلر ، جي إي وآخرين. مسح الانتشار الأسترالي لمتلازمة الحثل الشحمي.المؤتمر السابع حول الفيروسات القهقرية والعدوى الانتهازية. سان فرانسيسكو. 30 يناير - 2 فبراير 2000. عرض شفوي 201.

مولاتو ، أ. وآخرون. العقاقير غير الستيرويدية المضادة للالتهابات (NSAIDs) وقائية ضد السمية الخلوية في المختبر للأديفوفير (ADV) بوساطة ناقل الأنيون العضوي الكلوي البشري 1 (hOAT1). 7 CROI. مجردة 64.

موليجان ، ك وآخرين. التقييم المقطعي والطولي لتكوين الجسم لدى الرجال المصابين بعدوى فيروس العوز المناعي البشري. مجلة متلازمات نقص المناعة المكتسب 15 (1): 43-48. 1 مايو 1997.

بان تشو ، X.R. و اخرين. التأثيرات التفاضلية لنظائر النوكليوزيدات المضادة للفيروسات القهقرية على وظيفة الميتوكوندريا في خلايا HepG2. عوامل مضادات الميكروبات والعلاج الكيميائي 44 (3): 496-503. مارس 2000.

باركر ، دبليو بي. وتشينغ ، واي سي. سمية الميتوكوندريا من نظائر النوكليوزيدات المضادة للفيروسات. مجلة أبحاث المعاهد الوطنية للصحة 6: 57-61. مارس 1994.

بورنيل ، ج. و اخرين. تأثير ريتونافير على الدهون وأنشطة الليباز بعد الهيبارين في المواد العادية. الإيدز 14 (1): 51-57. 7 يناير 2000.

رايدل ، س وآخرون. بناء HIV-1 الذي يستهدف الخلايا العضلية البطينية القلبية البالغة يغير بنية القلب ووظيفته. ندوة Keystone حول الأساليب البيولوجية الجديدة لعدوى HIV-1 بناءً على رؤى جديدة في بيولوجيا فيروس نقص المناعة البشرية. Keystone، CO. 4-10 أبريل 2000. الملخص 457.

سان مارك ، ت. وآخرين. آثار التوقف عن علاج ستافودين على التشوهات السريرية والتمثيل الغذائي في المرضى الذين يعانون من الحثل الشحمي. الإيدز 13 (15): 2188-2189. 22 أكتوبر 1999.

سان مارك ، ت. وآخرين. تم تقييم توزيع الدهون بواسطة التصوير المقطعي المحوسب والتشوهات الأيضية في المرضى الذين يخضعون للعلاج بمضادات الفيروسات القهقرية: النتائج الأولية لدراسة LIPOCO. الإيدز 14 (1): 37-49. 7 يناير 2000.

Savès ، M. وآخرون. التحلل الخلوي الكبدي الشديد: عوامل الوقوع وعوامل الخطر في المرضى الذين عولجوا بمضادات الفيروسات القهقرية: Aquitaine cohort ، فرنسا ، 1996-1998. الإيدز 13 (17): F115-121. 3 ديسمبر 1999.

Savès ، M. وآخرون. العوامل المتعلقة بوجود إعادة توزيع الدهون في المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية الذين عولجوا بمثبطات الأنزيم البروتيني (PI) - نظم تحتوي على: APROCO cohort ، 1999. 7th CROI. ملصق 14.


  • مثبطات النيوكليوزيد والنيوكليوتيدات هي مثبطات ركيزة تنافسية تحاكي بنية النيوكليوتيد الطبيعي ولكنها تفتقر إلى مجموعة الهيدروكسيل 3 & الأولية اللازمة لإضافة النوكليوتيدات التالية لاستطالة الحمض النووي.
  • ترتبط مثبطات غير النوكليوتيدات بموقع مختلف عن الموقع النشط وتتسبب في إعادة ترتيب مجالات البروتين اللازمة لبلمرة الحمض النووي.
  • يمكن أن تسبب الطفرات في جين النسخ العكسي مقاومة لكلا النوعين من الأدوية.
  • مثبطات الركيزة التنافسية: الجزيئات التي ترتبط بالموقع النشط للإنزيم وتمنع الركيزة الحقيقية من الارتباط بها.
  • مثبطات غير تنافسية: جزيئات ترتبط بمواقع أخرى غير الموقع النشط للإنزيم بينما تظل قادرة على إعاقة وظيفتها بشكل غير مباشر.
  • النوكليوتيدات: المونومر الذي يشتمل على جزيئات البوليمر الحيوي DNA أو RNA ، ويتكون من قاعدة نيتروجينية حلقية غير متجانسة وسكر بنتوز مكون من خمسة كربون ومجموعة فوسفات

إن إنزيم النسخ العكسي هو إنزيم لديه القدرة على نسخ الحمض النووي أحادي السلسلة من سلسلة الحمض النووي الريبي أحادية السلسلة. هذا هو عكس التدفق المعتاد للمعلومات عندما يتم تصنيع الحمض النووي الريبي من الحمض النووي. تسمى الفيروسات التي تستخدم النسخ العكسي لتحويل مادتها الجينية (RNA) إلى DNA الفيروسات القهقرية. يعد فيروس نقص المناعة البشرية أحد أبرز ممثلي الفيروسات القهقرية. نظرًا لارتفاع معدل انتشار فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز في العالم ، من المهم أن يكون لديك أدوية تمنع العدوى أو تعالجها. يوجد هذا الإنزيم أيضًا في الأورام والخلايا السرطانية.

شكل: تقدير البالغين المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز حسب البلد: تُظهر البيانات الأشخاص ، الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 49 عامًا ، حسب البلد المتأثرين بفيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز. المعلومات مقدمة من برنامج الأمم المتحدة المشترك المعني بفيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز على أساس تقرير من تموز / يوليه 2008

تنقسم الأدوية التي تثبط وظيفة هذا الإنزيم إلى ثلاث مجموعات:

  • مثبطات النسخ العكسي التناظرية للنيوكليوزيد
  • مثبطات النسخ العكسي التناظرية النوكليوتيدية
  • مثبطات النسخ العكسي غير النوكليوزيدية

أول مثبطين يعملان على نفس المبدأ. إنها تحاكي ، على التوالي ، النيوكليوسيدات أو النيوكليوتيدات ولكنها تفتقر إلى مجموعة الهيدروكسيل الحرة في الطرف 3 & الرئيسي. الفرق الرئيسي بينهما هو أن النيوكليوسيدات تحتاج إلى الفسفرة بواسطة كينازات خلوية. يتعرف عليها إنزيم النسخ العكسي على أنها نيوكليوتيدات منتظمة ويدخلها في سلسلة الحمض النووي التي تم توليفها حديثًا. ولكن بمجرد إدخالها تتوقف الاستطالة عندهم لأنه لا يمكن إضافة المزيد من النيوكليوتيدات بسبب نقص مجموعة 3 & Prime hydroxyl وعدم القدرة على تكوين رابطة 5 & Prime-3 & Prime phosphodiester. هذه العملية تسمى إنهاء السلسلة. تسمى مثبطات النيوكليوزيد والنيوكليوتيدات أيضًا بمثبطات الركيزة التنافسية. ومن أمثلة هذه الأدوية زيدوفودين (AZT) ولاميفودين. كان AZT أول دواء معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية. يستخدم لاميفودين لعلاج كل من فيروس نقص المناعة البشرية والتهاب الكبد ب. نظرًا لأن بعض الفيروسات ، مثل التهاب الكبد B ، تحمل مثبطات إنزيم النسخ العكسي التي تعتمد على الحمض النووي الريبي ، يمكن استخدامها لعلاج هذه العدوى أيضًا.

ترتبط مثبطات النسخ العكسي غير النوكليوتيدية بموقع مختلف ، وليس الموقع النشط ، من إنزيم النسخ العكسي. يؤدي ذلك إلى تغييرات في التوافق تشوه موقع مواقع ربط الحمض النووي في الإنزيم وتؤدي إلى توقف بلمرة الحمض النووي. مثبطات غير النوكليوتيدات هي مثبطات غير تنافسية للنسخ العكسي. هذه الأدوية هي Efavirenz و Nevirapine.

تحدث المقاومة لجميع مجموعات الأدوية. آليات المقاومة ضد مثبطات النيوكليوزيد (النوكليوتيدات) هما. يرجع السبب الأول إلى حدوث طفرات في مجال البوليميراز الطرفي N للنسخة العكسية التي تجعله أقل احتمالًا لدمج نظائرها. الآلية الثانية ناتجة عن طفرات في النسخ التي تسمح بإزالة المثبط المدمج وبالتالي إعادة تشغيل تكرار الحمض النووي.

تحدث مقاومة مثبطات غير النوكليوتيدات بسبب الطفرات في موقع ارتباط المثبط للإنزيم. تمنع هذه الطفرات ارتباط المثبط بالإنزيم.


مناقشة

أشارت الدراسات السابقة في الخميرة الناشئة إلى أن دمج BrdU لا يزعج نمو خلايا الخميرة (Lengronne وآخرون. 2001) ، على الرغم من أن طفرات معينة قد تكون أكثر حساسية لـ BrdU أثناء النسخ المتماثل (Hodgson وآخرون. 2007). نقترح أن يكون كل من BrdU و EdU و thymidine جميع تجمعات dNTP المتغيرة في hsv-tk + hENT + خميرة الانشطار. تظهر بياناتنا ذلك S. cerevisiae و S. بومبي تختلف في استجابتها لنظائر النوكليوتيدات واختلال توازن dNTP. يتوافق هذا مع اختلاف 10 أضعاف في حساسيات HU بين الخميرة HU أيضًا عن طريق استنفاد dNTPs.

وجدت الدراسات التي أجريت على metazoans أن علاج BrdU يثبط RNR ويسبب حالة & # x0201cdCTP-less & # x0201d (Meuth and Green 1974b) (الشكل 7G ، الجزء 1). يُعزى الطفرات التي يسببها BrdU إلى انخفاض مستويات dCTP (Hopkins and Goodman 1980 Meuth 1989) ، والذي يتم قمعه بواسطة الزراعة باستخدام السيتدين الخارجي (Meuth and Green 1974b Davidson and Kaufman 1978). يحدث أيضًا توقف الثيميدين في خلايا الثدييات (Harper 2005) بسبب انخفاض مستويات dCTP ، والتي يتم استعادتها بمجرد إزالة الثيميدين الزائد من الوسط (Meuth 1989 Kunz and Kohalmi 1991). على عكس BrdU ، يعتبر الثيميدين أقل سمية خلال فترات زمنية قصيرة (Lockshin وآخرون. 1985) ، على الرغم من أن الجرعات العالية (& # x0003e2 مم) تحفز طفرة (Phear and Meuth 1989) ، وتعدد الصبغيات ، والانحرافات الصبغية (بوتر 1971). ومن المثير للاهتمام ، انخفاض تركيزات BrdU (على سبيل المثال، 32.6 & # x000b5M) تحريف تجمعات dNTP بشكل مشابه لجرعات ثيميدين أعلى بكثير (2 مم) (Meuth and Green 1974a Meuth وآخرون. 1976).

نفترض أن التعرض للنيوكليوسيدات الخارجية يؤدي إلى اختلال توازن في تجمع dNTP S. بومبي. أثناء حضانة الثيميدين ، hsv-tk + hENT + تحتجز الخلايا بمحتوى DNA 1C ويتم إطلاقها في المرحلة S في غضون 45 دقيقة. حدد العمل السابق الذي قام به ميتشيسون وكرينور (1971) أن الثيميدين ليس له أي تأثير S. بومبي، بما يتفق مع عدم وجود مسار لإنقاذ الثيميدين في الخلايا البرية. ومع ذلك ، فإن سلالاتنا المدمجة لديها مسار إنقاذ ثيميدين معاد تشكيله وقادرة على تحويل الثيميدين الخارجي ، BrdU ، أو EdU إلى نيوكليوتيدات.

أظهر Mitchison and Creanor (1971) أيضًا أن علاج deoxyadenosine يحفز G على المدى القصير.1 الاعتقال في الخلايا البرية (Mitchison and Creanor 1971). هذا يتوافق مع بياناتنا ويشير إلى أن تجمعات dNTP يتم تحريفها بواسطة النيوكليوسيدات الخارجية في S. بومبي إذا تم تحويلها إلى نيوكليوتيدات صالحة للاستعمال ، لإنشاء G عابر1 يقبض على. نقترح أن Br- و ethynyl-dUTP (BrdU و EdU ، على التوالي) أو thymidine ، في hsv-tk + إجهاد ، يسبب زيادة واضحة في dTTP. قد يمنع الثيميدين الزائد أو التناظرية أيضًا RNR كما هو الحال في الخلايا البشرية (Meuth and Green 1974a ، b) ، مما يؤدي إلى استنفاد تجمع dCTP (الشكل 7G ، الجزءان 1 و 2). إذا كان الأمر كذلك ، فإن علاج BrdU و cytidine سيقمع السمية والطفرات كما هو الحال في metazoans (Davidson and Kaufman 1978 Popescu 1999).

سيحدد العمل المستقبلي كيفية تغيير تجمعات dNTP باستخدام هذه النيوكليوسيدات ، لكننا نتوقع أن يتسبب كل من thymidine و BrdU و EdU في حالة dCTP أقل كما في الخلايا البشرية. ومن المثير للاهتمام ، أن الخميرة الانشطارية dCMP deaminase متحولة (DCD1& # x00394) له تأثير معاكس: ترتفع مستويات تجمعات CTP بينما تكون مستويات dTTP منخفضة. التأثيرات على لياقة الخلية مشابهة لما لاحظناه. بما يتوافق مع نموذجنا ، DCD1& # x00394 خلية معبرة hsv-tk + زيادة تجمعات dTTP ، وتخفيف عيوب النمو و DCD1& # x00394 الحساسيات للأشعة فوق البنفسجية ، والجو ، والبليوميسين (سانشيز وآخرون. 2012).

تدعم الملاحظة الثانية عدم توازن تجمع dNTP كسبب للأنماط الظاهرية المرصودة في S. pombe hsv-tk + hENT + الخلايا: في حين أن BrdU & # x0003e32.6 & # x000b5M لا يزيد من استبدال BrdU في الحمض النووي ، تنخفض قابلية الخلية بشكل لافت للنظر فوق هذه الجرعة. لم نلاحظ أي دليل على استبدال BrdU الإضافي ، والذي يستبعد طفرات T ^ C الإضافية كمصدر لحساسية الجرعة العالية. بدلاً من ذلك ، نقترح أن حساسية الجرعة هذه تعكس التغيرات المتزايدة في تجمعات dNTP الخلوية ، ربما عن طريق التثبيط الخيفي السلبي لـ RNR بواسطة النظائر / الثيميدين (Meuth and Green 1974b). لتأكيد هذه الفرضية ، يلزم إجراء قياسات لنشاط dNTPs الخلوية و RNR أثناء BrdU و EdU.

تسبب التغييرات في تجمعات dNTP طفرات نقطية في metazoans (Meuth 1989 Phear and Meuth 1989) ، عن طريق استبدال النيوكليوتيدات الزائدة أثناء النسخ المتماثل (Phear and Meuth 1989). نجد أن علاج BrdU يزيد يمكن 1 الطفرات الأمامية في البرية ، spd1& # x00394 و cds1& # x00394 hsv-tk + hENT + الخلايا. ومع ذلك ، فإن معدل الطفرات لا يتغير بشكل كبير في chk1& # x00394 ، بينما راد 3& # x00394 و السيد 1& # x00394 تجربة انخفاض الطفرة. نقترح أن نقطة تفتيش النسخ المتماثل لا تمنع بشكل فعال الطفرة المعتمدة على BrdU ، بينما يكون G نشط2/ م نقطة تفتيش (chk1 + ) يعزز الطفرات. قد يعكس هذا زيادة بقاء الخلايا السليمة بنقطة التفتيش أو تأثيرات نقاط التفتيش على Spd1 والتمثيل الغذائي للنيوكليوتيدات (انظر أدناه). نحن نفترض أن can1 & # x02212 الطفرات هي انتقالات A & # x02022T ^ G & # x02022C الناتجة عن استبدال Br-dUTP للتناظرية dCTP المنخفضة أو انتقالات G & # x02022C ^ A & # x02022T عبر اقتران Br-dUTP المحسّن مع الجوانين في قالب DNA (هوبكنز وجودمان 1980 Lasken و Goodman 1984 رجل صالح وآخرون. 1985) (الشكل 7G ، الجزء 3). تم تأكيد ذلك من خلال تحليل RFLP الخاص بنا لـ يمكن 1 المسوخ ، التي لم تظهر أي تغييرات هيكلية إجمالية.

يتم التحكم في استقلاب الخميرة الانشطارية dNTP بواسطة RNR ، والذي يثبطه Spd1 (Holmberg وآخرون. 2005 هاكانسون وآخرون. 2006 النسطورة وآخرون. 2010). ينتشر Spd1 في كل مكان أثناء الإجهاد بحيث يتم توسيع تجمع dNTP ، والذي يربط أيض النيوكليوتيدات بدورة الخلية و DDR (الطحلب وآخرون. 2010 النسطورة وآخرون. 2010). لقد وجدنا أن spd1& # x00394 الخلايا أقل حساسية للتعرض المزمن للنيوكليوزيدات ، لكن قابليتها للحياة النسبية في BrdU الحاد أسوأ. بشكل مثير للاهتمام ، spd1& # x00394 خلية زيادة 10 أضعاف في طفرات can1 + أو hsv-tk + وكثرة القطاعية ، مبينا أن spd1& # x00394 الخلايا غير مستقرة وعرضة للطفرة. أظهر العمل السابق spd1& # x00394 يمنع الطفرة في ddb1& # x00394 خلايا غير قادرة على تنشيط RNR (Holmberg وآخرون. 2005). ومع ذلك ، فإننا نظهر ذلك spd1& # x00394 الخلايا عبارة عن طفرات جوهرية ، وهو تأثير ساء بعد علاج BrdU.

زيادة تجمعات dNTP القاعدية في spd1& # x00394 (هولمبرغ وآخرون. 2005) يمكن أن تعزز هذه الطفرات من خلال تسهيل التكرار أثناء المعالجة الخارجية بالثيميدين / dUTP والسماح بدمج Br-dUTP مقابل G (Lasken and Goodman 1984 1985). بدلاً من ذلك ، تغييرات عابرة في dNTP واحد أثناء spd1& # x00394 النسخ المتماثل قد لا يطالب بالتوقيف. تتوافق بياناتنا مع النماذج التي تربط تنظيم dNTP باستقرار الجينوم في S. بومبي (هولمبرغ وآخرون. 2005 موس وآخرون. 2010 النسطورة وآخرون. 2010). في حين chk1& # x00394 hsv-tk + hENT + لا تظهر الخلايا طفرة متزايدة بعد BrdU ، ونحن نفترض أن أ spd1 & # x00394 chk1& # x00394 متحولة مزدوجة قد يكون لها معدل طفرة مرتفع للغاية بسبب الضرر الإضافي وتجمعات dNTP الأكبر.

مطلوب Rad3 للبقاء على قيد الحياة BrdU كما ورد في Hua و Kearsey (2011). نظهر أن هذا يحدث من خلال Chk1 G2-مسار DDR المصب لـ Rad3 ، مما أدى إلى فسفرة Cdc2 وتشكيل تركيز Rad52. يزيد BrdU أيضًا من H2A الفوسفو هيستون ، وهو إشارة من DSBs و / أو إجهاد شوكة النسخ المتماثل (على سبيل المثال، بيليس وآخرون. 2008 روزنزاك وآخرون. 2010). يشير نموذجنا إلى أن dUTP المهلجن يسبب تلف الحمض النووي (الشكل 7G ، الجزء 4) ، ربما عن طريق إزالة القواعد المستبدلة عن طريق إصلاح الختان الأساسي (BER) (Krych وآخرون. 1979 Szyszko وآخرون. 1983 مورغان وآخرون. 2007). يمكن أن يتسبب معدل الخطأ في البتات (BER) في ظل استنفاد dNTP أيضًا في حدوث فواصل الحمض النووي أحادية الخيط (SSBs) التي تعطل شوكات النسخ المتماثل و / أو تتحول إلى DSBs أثناء المرحلة S. هذا من شأنه أن يعزز تراكم الخلايا في المرحلة S ومتطلبات متواضعة لمسار Cds1.

بدلاً من ذلك ، يحتوي Topoisomerase I على نشاط RNaseH على قالب DNA مزدوج الشريطة مع استبدال dUTP واحد فقط (Sekiguchi and Shuman 1997) ويمكن أن يساهم في تراكم SSB و DSB. بينما تم توثيق تلف الحمض النووي الناجم عن BrdU في الخلايا البشرية ، فإن السبب غير معروف (Dillehay وآخرون. 1984 اكلاند وآخرون. 1988). قد يكون دور إصلاح ما بعد النسخ المتماثل في بقاء BrdU ضروريًا.

كما هو الحال في الثدييات ، نلاحظ أن العامل الثاني المدمر للحمض النووي يكون أكثر خطورة بعد استبدال BrdU. حساسية chk1تشير & # x00394 من الخلايا إلى أدوية أخرى بعد دمج BrdU إلى أن استبدال BrdU يزيد من تلف الحمض النووي & # x0201cload & # x0201d في الخلايا المعالجة. في خلايا الثدييات ، يتسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية بعد استبدال BrdU في DSBs والوصلات المتقاطعة (Murray and Martin 1989 Cecchini وآخرون. 2005) والحساسية المعززة للبليوميسين (Ackland وآخرون. 1988) وسيسبلاتين (روسو وآخرون. 1986). الخميرة في مهدها حساسة للأشعة فوق البنفسجية بعد التعرض ل BrdU (Sclafani and Fangman 1986). قد ينتج جزء من هذه الحساسية عن تباطؤ المرحلة S في BrdU ، وهو وقت أكثر عرضة لتلف الحمض النووي. نظهر حساسية متزايدة في cds1& # x00394 سلالات ، مما يعني ضمناً أن استقرار شوكة النسخ المتماثل قد تضاءل ، ربما من الاقتران الناقص لقاعدة BrdU (Lasken and Goodman 1985). نجد ذلك راد 3& # x00394 استجابة CPT أو UV أو MMS أو HU لم تتغير مع المعالجة BrdU ، ربما بسبب الفشل الذريع في راد 3& # x00394 في هذه الأدوية.

تشير نتائجنا إلى تحديات في استخدام نظائر النيوكليوزيد لتحليل تكرار الحمض النووي. في حين أننا لا نقارن مباشرة بين النظيرتين ، تشير نتائجنا إلى أن خميرة الانشطار حساسة للغاية لنظائر النيوكليوزيد BrdU و EdU ، عند معالجتها بجرعات مماثلة لتلك المستخدمة في الخلايا البشرية. تمشيا مع مشاكل استقرار النسخ المتماثل ، قد تعكس السمية المتزايدة لـ EdU ، وتأثيرات دورة الخلية بجرعات أقل ، مجموعة جانبية أكبر من الإيثينيل وبالتالي تداخلًا فاصلًا أكبر أثناء النسخ المتماثل. تعني التأثيرات طويلة المدى المرتبطة بالتعرض لـ BrdU و EdU أن هذه النظائر هي الأكثر فائدة للتحليل في دورة خلية واحدة. علاوة على ذلك ، قد يكون الثيميدين عامل مانع عكسي محتمل في S. بومبي، ومع ذلك يجب وصف آثاره بشكل أوضح. في جميع الحالات ، يجب توخي الحذر المناسب للتخفيف من الآثار التناظرية ، لئلا يتداخل تعطيل مستويات النوكليوتيدات مع العملية قيد الدراسة.


تجاوز مصحح التجارب اللغوية

في أوائل العقد الأول من القرن الحالي ، عندما اعتقد الخبراء أن عدوى فيروس كورونا البشري لا تسبب شيئًا أسوأ من نزلات البرد ، كافح مارك دينيسون للحصول على منح فيدرالية كافية لدعم مختبره في المركز الطبي بجامعة فاندربيلت.

كان دينيسون ، وهو عالم فيروسات وطبيب ، يدرس فيروسات كورونا منذ عام 1984 ، عندما عُرف اثنان فقط من فيروسات كورونا السبعة المعروفة حاليًا بأنها تسبب المرض للإنسان. هذان الشخصان ، إلى جانب العديد من فيروسات كورونا الأخرى ، يسببان نزلات البرد.

وجد دينيسون في البداية الفيروس الذي درسه ، والذي يصيب الفئران فقط ، مثيرًا للاهتمام لأنه يؤدي إلى نسخة الفئران من التصلب المتعدد. على طول الطريق ، أصبح مهتمًا بكيفية تكرار الفيروس و [مدش] ، لكن إقناع الممولين بدعم عمله كان تحديًا حقيقيًا.

في أوائل عام 2003 ، كان هو وزوجته ، لورا ، يقضيان إجازة في فلوريدا لإجراء محادثة صعبة. & ldquo أعتقد أن العمل مهم. أعتقد أن النماذج مهمة ، ويتذكر قوله. & ldquo (لكن) لا أعرف ما إذا كان بإمكاني الحفاظ على وظيفة. & rdquo

كان هذا هو اليوم الذي علم فيه عن العامل الممرض وراء مرض الجهاز التنفسي المميت السارس ، الذي كان يتصدر عناوين الصحف.

& ldquo أنا و rsquom حرفيًا على الشاطئ مع زوجتي ، ونزل شخص ما من الفندق وأخبرني أنني تلقيت مكالمة هاتفية ، & rdquo قال. كانت المكالمة من زميل ، شاركنا الأخبار التي تفيد بأنه تم التعرف على العامل الممرض المسؤول عن المرض ، وأنه فيروس كورونا.

اجتاحت متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة من جنوب الصين إلى 26 دولة في عامي 2002 و 2003 ، مما أسفر عن مقتل حوالي 10 ٪ من حوالي 8000 شخص أصيبوا بالفيروس. على الرغم من احتواء الفاشية ، تم التعرف على فيروسات كورونا فجأة كمشكلة خطيرة لنسبة الجائحة المحتملة.

بعد ما يقرب من عقدين من الزمن ، تبين أن العمل الذي تم في مختبر Denison & rsquos كان مفيدًا في تطوير جزيء يسمى remdesivir ، والذي دخل في تجارب سريرية واسعة النطاق بعد أسابيع فقط من SARS-CoV-2, تم التعرف على الفيروس التاجي المسبب لـ COVID-19.

يبدو أن الجزيء يمكنه التغلب على فيروسات كورونا والقوة العظمى: قدرتها على تصحيح الجينوم. هذه القدرة ليست موجودة في فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى ، وهي تجعل فيروسات كورونا مقاومة لغالبية الأدوية المستخدمة ضد فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى.

يتوقع الباحثون أن يتعلموا في الأسابيع القليلة المقبلة ما إذا كان ريمديزفير علاجًا فعالًا لمرضى COVID-19. في غضون ذلك ، واصل مختبر Denison & rsquos العمل على تحديد الجزيئات الأخرى التي قد تتجاوز المقاومة الفيروسية.

& ldquo هذا هو السؤال الرئيسي حقًا بالنسبة لنا: هل هذه فئة جديدة من الأدوية يمكن أن تسمح لنا بتصميم المزيد من الأدوية التي يمكن أن تتجاوز وظيفة التصحيح وتثبيط الفيروس؟ & rdquo قال دينيسون ، الذي يدير الآن قسم الأمراض المعدية للأطفال في فاندربيلت .

ليس متوسط ​​فيروسات الحمض النووي الريبي

مثل العديد من الفيروسات التي تسبب الأمراض البشرية ، تحتوي فيروسات كورونا على جينوم مكون من الحمض النووي الريبي.

عندما تم التعرف على الفيروس وراء السارس ، كان أحد العلاجات التجريبية العديدة التي جربها الأطباء هو جزيء يسمى ريبافيرين. في ذلك الوقت ، كان الريبافيرين هو عقار الخط الأول للعديد من فيروسات الحمض النووي الريبي.

يستهدف ريبافيرين بروتينًا فيروسيًا يسمى بوليميريز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي ، أو RdRp ، وهو المسؤول عن تكرار جينوم الفيروس التاجي.

كريج كاميرون عالم فيروسات بجامعة نورث كارولينا في تشابل هيل يدرس الآليات الجزيئية لـ RdRp في فيروسات بيكورنا. & ldquo (RdRp) هو هدف عقار جيد التحقق من صحته ، وقال كاميرون rdquo. & ldquo وهو أحد تلك الأهداف التي لديها بالفعل إمكانية وجود نشاط مضاد للفيروسات شامل. & rdquo

ينتمي ريبافيرين إلى فئة من الأدوية المضادة للفيروسات تسمى نظائر النوكليوتيدات أو نظائرها.

يبدو أن كيفية عمل الريبافيرين بالضبط تختلف من فيروس إلى آخر ، مما يجعله مثالًا جيدًا على العديد من أنماط العمل الممكنة لنظائر النوكليوتيدات. يعمل البعض عن طريق منع البوليميراز الفيروسي ، مما يؤدي إلى إنهاء خيط متزايد من الحمض النووي الريبي. بعضها عبارة عن طفرات ، والتي تنزلق إلى الجينوم الفيروسي المتنامي ، مما يسمح للبوليميراز بالاستمرار ، ولكنها تُدخل بعض الغموض الجزيئي في الجولة التالية من النسخ المتماثل الذي يتسبب في سلسلة من الأخطاء في الأجيال اللاحقة. تحجب بعض الإنزيمات الأيضية ، مما يمنع تخليق أو معالجة الريبونوكليوتيدات الحقيقية وبالتالي إبطاء التكاثر.

أظهرت مراجعة منهجية للبيانات من 30 تجربة إكلينيكية ، أجريت بعد وباء السارس ، عدم وجود فائدة قاطعة من ريبافيرين و [مدش] أو أي علاج آخر تم اختباره و [مدش] وبعض الأدلة على أن ريبافيرين تسبب في ضرر للمرضى.

كان ريبافيرين هو المثال الأول. منذ ذلك الحين ، فإن معظم نظائر النوكليوتيدات التي جربت ضد فيروسات كورونا التي تسبب السارس ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية ، أو MERS ، لم تكن علاجات فعالة. وفي إشارة إلى ريبافيرين والنوكليوزيد الكلاسيكي 5-فلورويوراسيل ، الذي يعمل كمطفر ، قال دينيسون ، "إن فيروسات كورونا مقاومة تمامًا لتلك الأدوية. يمكنك نقعهم فيه ، وليس لديهم أي تأثير. & rdquo

التصحيح الفيروسي القوي

برونو كانارد هو الباحث الرئيسي في مجموعة النسخ الفيروسي في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي. قبل اندلاع السارس ، ركز كانارد على العلاقات الهيكلية والنشاطية لنظائر النوكليوتيدات المستخدمة في علاج فيروس نقص المناعة البشرية والفيروسات الأخرى. مثل العديد من علماء الفيروسات ، استلهم فكرة السارس الوشيك لبدء برامج بحثية جديدة.

"لقد فوجئنا بأن الريبافيرين كان سامًا جدًا وليس فعالًا جدًا (ضد) فيروسات كورونا ، وقال كانارد.

شرع كل من فريق CNRS في مرسيليا ومجموعة Denison & rsquos في ولاية تينيسي في فهم المزيد عن الفيروس الذي تسبب في السارس ، وكان أحد أسئلتهم الرئيسية هو سبب فشل الريبافيرين ، الفعال على نطاق واسع ضد فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى ، ضد هذا الفيروس.

تكمن الإجابة في عائلة الفيروس و rsquos الكبيرة في الجينوم وكيف تطورت لحماية نفسها.

وقال دينيسون إن سبب نجاح فيروسات الحمض النووي الريبي (RNA) هو أن البوليميراز الخاص بهم يرتكب أخطاء. & ldquo يفتقرون إلى القدرة على تصحيح الأخطاء ، لذلك يولدون أسرابًا متحولة من الفيروسات جاهزة للتكيف في بيئات مختلفة.

يصف علماء الأحياء الهيكلية بوليمرات الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي بأنها تشبه اليد المقوسة ، حيث تحمي الأصابع والإبهام موقع الإنزيم و rsquos النشط. عندما تدخل كل قاعدة نوكليوبس جديدة في خيط القالب إلى الموقع النشط ، يقوم البوليميراز بتنسيق ريبونوكليوتيد وارد جديد عن طريق مطابقته مع نظيره في الخيط الحالي. إذا كانت الملاءمة صحيحة ، فإن الإنزيم يحفز تكوين الرابطة في العمود الفقري للحمض النووي الريبي. إذا كان التوافق قريبًا بدرجة كافية ، فإن العديد من بوليمرات الحمض النووي الريبي الفيروسي ستحفز الرابطة على أي حال. معدل الخطأ الذي يمكن أن يصل إلى خطأ واحد لكل 10000 قاعدة يسمح لهذه الأسراب الطافرة بالظهور. ولكن بالنسبة لفيروسات كورونا ، فإن معدل خطأ النسخ المتماثل أقل.

تمتلك فيروسات كورونا بعضًا من أطول الجينومات في العالم الفيروسي للحمض النووي الريبي. في حين أن أقرب أبناء عمومتهم لديهم جينومات يبلغ متوسطها 10 كيلو قاعدة ، فإن جينومات الفيروس التاجي يبلغ طولها ثلاثة أضعاف. مع وجود الكثير من المواد الجينية المراد نسخها ، إذا تحورت فيروسات كورونا بنفس معدل فيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى ، فإنها ستتراكم الكثير من الطفرات التي بالكاد تنتج أي ذرية قابلة للحياة.

عندما توصل الباحثون في هذا المجال إلى فهم فيروس كورونا RdRp بشكل أفضل ، وجدوا أن البوليميراز في حد ذاته لا يمكن أن يفسر الانفصال. عمل عالم الفيروسات فرانسوا فيرون ، وهو عالم في CNRS ، على تكرار الفيروس التاجي منذ اندلاع السارس. & ldquo إن بوليميراز الحمض النووي الريبي الفيروسي فضفاض تمامًا ، مما يعني أنه يميل إلى ارتكاب الكثير من الأخطاء ، & rdquo قال. & ldquo ربما أكثر قليلاً من بوليميريز الحمض النووي الريبي العادي (الخلوي). & rdquo

دفع هذا الباحثين إلى الشك في أن فيروسات كورونا قد يكون لديها طريقة ما للتعرف على الأخطاء وتصحيحها.

حدد فريق دولي أجرى دراسة على جينوم السارس الفيروسي عددًا من إنزيمات معالجة الحمض النووي الريبي المحتملة بناءً على تماثلها مع الإنزيمات المعروفة الأخرى. في عام 2006 ، عملت مجموعة Canard & rsquos مع أعضاء فريق المعلوماتية الحيوية الدولي هذا لإظهار أن أحد هذه الإنزيمات ، مثل متماثلاتها ، يمكن أن يشق الحمض النووي الريبي مزدوج الشريطة وكان مطلوبًا لتحقيق تكاثر فيروسي ناجح.

& ldquo كان هناك تكهنات بأن (فيروسات كورونا) قد تشفر وظيفة تدقيق من شأنها أن تسمح لها بتثبيت جينوم كبير ، وكان هناك مكان متوقع في الجينوم حيث يمكن أن يحدث ذلك ، أوضح دينيسون. & ldquoThat قادنا حقًا إلى تجربة التجارب الجينية. & rdquo

في عام 2007 ، وجدت مجموعته أنه في الفيروسات التي تفتقر إلى البروتين المشفر في نفس الموقع ، بروتين يسمى nsp14 ، تراكمت فيروسات كورونا من فيروس نموذج فأر طفرات بمعدل مماثل لفيروسات الحمض النووي الريبي الأخرى. ووجدوا أن سلالات الفيروس التي لا تحتوي على nsp14 كانت حساسة للريبافيرين.

متابعة لهذا العمل ، ركزت المجموعة الفرنسية على كيفية عمل nsp14 في أنبوب اختبار. & ldquo لم نعمل & rsquot على الفيروس ، مثلما كان مارك دينيسون يعمل بشكل جميل ، & rdquo قال كانارد. & ldquo لقد ركزنا للتو على هذا الإنزيم و hellip ووجدنا أنه يمكن بالفعل التخلص من ribavirin. & rdquo

نشر فريق CNRS دراسة إنزيمية أكدت أن nsp14 يمكنه تحديد وإزالة عدم التطابق بين القواعد في نهاية نسخة متنامية من الحمض النووي الريبي الفيروسي في عام 2018 ، وتابعوا ذلك بتأكيد أنه عندما يتم دمج الريبافيرين في حبلا الحمض النووي الريبي المتنامي ، يمكن لبروتين nsp14 أن يغرف. من الخيط المتوقف ، مما يسمح باستئناف النسخ المتماثل.

أثناء عمل الباحثين على علم الإنزيمات ، نشأ سؤال ملح: هل النتائج التي توصلوا إليها تعني أن جميع نظائر النيوكليوتيدات لن تكون مجدية ضد فيروسات كورونا؟

& ldquo هذا السؤال هو في الواقع مفتاح الآن في تطوير مثبطات النيوكليوزيد التناظرية ، & rdquo قال كانارد.

تشريح الجزيء: ما الذي يجعل الريمسفير فريدًا؟

تجنب التدقيق اللغوي الفيروسي

هذا هو المكان الذي يأتي فيه ريمسيفير.

& ldquo من وجهة نظري ، بدأت قصة (remdesivir) في عام 2013 ، قال دينيسون. & ldquo اكتشفنا أن فيروسات كورونا تشفر نظام التدقيق اللغوي الوحيد المعروف لـ RNA & hellip (و) أردت اختبار ما إذا كان هناك أي نيوكليوسيدات يمكن أن تكون نشطة في إعداد تصحيح التجارب المطبعية لفيروس كورونا. & rdquo

سمع دينيسون من كاميرون عن التعاون البحثي مع Gilead Sciences. كان كاميرون يعمل على فهم الآلية الدقيقة للعمل لمجموعة من نظائر النيوكليوتيدات التي كانت الشركة تستخدمها لعلاج التهاب الكبد C ، وهو فيروس RNA يصيب عشرات الآلاف من الأشخاص كل عام.

قبل السباق على عقار التهاب الكبد الوبائي سي ، وفقًا لأدريان راي ، الكيميائي الطبي الذي كان يعمل في شركة جلعاد ، لم يتم استكشاف مساحة nuc لبوليميراز الحمض النووي الريبي وفيروسات الحمض النووي الريبي بشكل مكثف. & rdquo

في سياق محاولتها التغلب على المنافسين في سوق التهاب الكبد الوبائي سي المربح ، طورت شركة جلعاد مكتبة كبيرة من مثبطات بوليميريز الحمض النووي الريبي المعتمدة على الحمض النووي الريبي ، بما في ذلك الجزيء الذي سيعرف باسم ريمديسفير. مركب مرتبط ارتباطًا وثيقًا بريمديسفير جعله يخضع للاختبارات السريرية المبكرة لالتهاب الكبد سي ، لكنه تعثر ، جزئيًا لأنه مثل الريمسفير يحتاج إلى أن يتم إعطاؤه عن طريق الحقن. غيرت جلعاد الاستراتيجيات ، وشراء شركة ناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية للوصول إلى نظير النوكليوتيدات المتوفر شفهيًا ، والذي أصبح مكونًا رئيسيًا في كوكتيل Gilead & rsquos لالتهاب الكبد C.

من خلال العمل مع بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي من فيروس شلل الأطفال ، بدأ كاميرون العمل الذي من شأنه أن يُظهر أن الجزيء عبارة عن فاصل سلسلة غير ملزم ، وهو نوع من نظير النوكليوتيدات الذي يجب أن يكون البوليميراز قادرًا على دمجه في حبلا متنامٍ والاستمرار في العمل. و [مدش] لكنه لم يستطع.

مفتونًا ، اتصل دينيسون بشركة Gilead ليطلب الإذن لتجربة هذا الدواء المعتمد ، المسمى سوفوسبوفير ، ضد فيروسات كورونا التي تصيب الفئران.

وقال دينيسون إن هذا كان دواءهم الذي غيّر العالم وشفي من التهاب الكبد الوبائي سي. & ldquo لقد ذهبوا & rsquot إلى السماح لعالم فيروسات غير معروف يعمل على فيروس كورونا باستخدام عقاقيرهم. & rdquo ولكن بعد سلسلة من المقدمات من قبل كاميرون والعديد من المناقشات ، وافق جلعاد على السماح لمختبره بالعمل مع سلسلة مختلفة من الجزيئات ، تلك التي كانت تم تطويره داخليًا ووضعه على الرف من أجل التهاب الكبد C. وقد أظهروا نتائج واعدة في الدراسات المبكرة كعلاج مرشح للعدوى الفيروسية الأخرى ، بما في ذلك ضد فيروس الإيبولا.

وصلت الجزيئات المرشحة. لم يكن لدى دينيسون ومتدربوه أي فكرة عما كانوا. لكنهم تقدموا واختبروها. ما وجدوه كان مثيرًا: في زراعة خلايا الفئران ، يمكن للأدوية أن تمنع تكاثر الفيروس التاجي.

& ldquo لذا سألنا متعاونينا في Gilead ، & lsquo ما هذا (المركب)؟ & rsquo قالوا ، & lsquo & rsquore لن نخبرك ، لكننا & rsquore سنرسل لك 60 عقاقير أولية ، تعديلات كيميائية لنفس المركب ، & rdquo قال دينيسون.

ثبت أن واحدة من تلك الدفعة الثانية من الجزيئات هي ريمديزفير. كانت طالبة الدراسات العليا ماريا أجوستيني ، التي انضمت مؤخرًا إلى مختبر Denison & rsquos ، واحدة من الباحثين الذين عملوا على فهم نشاطه القوي.

& ldquo لقد عملنا & rsquove مع اثنين من المركبات القوية ، لكن remdesivir كان حقًا من أوائل المركبات التي عملت معها ، & rdquo قال Agostini. & ldquo عندما كنت تنظر إلى الخلايا ، يمكنك أن ترى بصريًا أدلة أقل على حدوث تكاثر فيروسي. & rdquo

في حين كانت الخلايا في أطباق التحكم الخاصة بها مصابة بشكل واضح ، وتعاني من آثار اعتلال خلوي سيئة ، فإن الخلايا التي عولجت بالريمديسفير بعد العدوى نجت بشكل جيد. من خلال إنماء أجيال عديدة من الفيروس في الخلايا التي عولجت بتركيزات شبه علاجية من الريمديسفير ، واختيار الطفرات التي من شأنها أن تسمح للفيروس بالتهرب من الدواء ، أوضح أجوستيني وزملاؤه إيريكا أندريس وكلينت سميث أن الأمر سيستغرق طفرات في البوليميراز الفيروسي لمنح مقاومة لـ remdesivir & [مدش] وأن تلك الفيروسات الطافرة كانت أقل قدرة على إصابة العوائل من النوع البري.

قدمت جلعاد الدواء مجانًا ، ومولت المعاهد الوطنية للصحة الباحثين من خلال برنامج يهدف إلى تطوير علاجات للأمراض المعدية الناشئة. & lt / p & gt

& ldquoThese يشير إلى قيمة العلم التعاوني ، & rdquo قال دينيسون. & ldquo كانت هذه شركة التزمت بمساعدتنا في القيام بذلك عندما لم يكن أحد مهتمًا بفيروس كورونا ، وآلية منح تتيح بعض المرونة من حيث توسيعها. & rdquo

في الآونة الأخيرة ، بحث مختبر الأنزيمات Mathias Götte & rsquos في كندا في كيفية عمل remdesivir على إنزيمات البوليميراز من فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية. قرر الباحثون في مجموعة Götte & rsquos أن المركب يوقف البوليميراز ، ويعمل كمنهي سلسلة و [مدش] ولكن ليس على الفور.

قال أندريا برويسرس ، عالم الفيروسات الذي يدير برنامج أبحاث الأدوية المضادة للفيروسات في مجموعة Denison & rsquos ، إن & ldquo (Remdesivir) يتجنب بطريقة ما التعرف على إنزيم التدقيق اللغوي. & rdquo

بدلاً من إيقاف البوليميراز بمجرد دمجه ، يبدو أن remdesivir يسمح للإنزيم بالاستمرار لبضع دورات أخرى ولكنه يتسبب بعد ذلك في توقفه. يشتبه الباحثون في أن التعثر الجزيئي قد يكون ناتجًا عن بنية غير عادية في نسخة القالب المزدوجة من الحمض النووي الريبي.

& ldquo يعتقدون أنه في هذه المرحلة ، فإن النظير النوكليوزيد الذي تم دمجه بالفعل محمي من إنزيم التدقيق اللغوي ، & rdquo قال Pruijssers.

في مختبر Denison & rsquos المتعاون منذ فترة طويلة رالف باريك في جامعة نورث كارولينا ، تشابل هيل ، وجد الباحثون أن الريمسفير كان علاجًا فعالًا للفئران المصابة بالسارس. كانت هذه النتائج واعدة بما يكفي لدفع ريمسيفير إلى دراسة عن متلازمة الشرق الأوسط التنفسية في القرود ، نُشرت في فبراير من قبل باحثين في مختبر روكي ماونتين في المعاهد الوطنية للصحة. أظهر الدواء بعض الفائدة في تقليل شدة المرض ، بشرط أن يتم علاج القردة بطريقة وقائية.

فيما يتعلق بتطوير العقاقير ، فإن remdesivir & ldquohas حقق نوعًا ما كل معلم على طول الطريق ، من وجهة نظرنا ، & rdquo قال دينيسون.

فئة أدوية مماثلة ، نتيجة مختلفة

عندما بدأ Pruijssers في مختبر Denison في عام 2017 ، كان لديهم جزيء آخر للتحقيق ، beta-D-N4-hydroxycytidine ، أو NHC باختصار ، والذي تم اختباره في معهد Emory لتطوير الأدوية كدواء محتمل مضاد للفيروسات واسع الطيف.

قاد Agostini الدراسة الأولى لهذا الدواء أيضًا ، موضحًا نشاطه في زراعة الأنسجة. في مارس ، نشر باحثون من مختبرات Baric and Denison متابعة في Science Translational Medicine ، تظهر أن NHC يمكنها منع التكاثر في الفيروسات التي تسبب MERS و SARS و [مدش] وأيضًا الفيروس التاجي الذي يسبب COVID-19.

& ldquoIt & rsquos مثيرة للاهتمام ، & rdquo قال Pruijssers. & ldquo (NHC) لا يعمل & rsquot بمثابة فاصل سلسلة. يندمج في الجينوم ثم يسبب الطفرات القاتلة. & rdquo

من خلال قدرته على الاقتران الأساسي مع أكثر من نيوكليوتيد واحد في الخيط التكميلي ، يقدم NHC سلسلة من الأخطاء في جولات متتالية من النسخ المتماثل. في النهاية ، لا يمتلك النسل الفيروسي المعلومات التي يحتاجونها لصنع فيروس جديد.

بينما يوقف Remdesivir البوليميراز في مساراته ، مما يتسبب في حدوث بعض الطفرات الجديدة ، أظهرت تجارب التسلسل العميق في عدد قليل من الفيروسات التي ظهرت بعد علاج NHC أن العقار يسبب طفرات عديدة.

& ldquo حددنا مركبين يقعان هيكليًا في نفس فئة نظائر النيوكليوزيد لكنهما يعملان بشكل مختلف تمامًا على فيروسات كورونا ، & rdquo قال أجوستيني.

تم تشجيعهم بشكل خاص لأن العمل أظهر أن NHC لديها بعض الفعالية العلاجية في نموذج الفئران لـ MERS & mdash وأنه يمكن أن يمنع حتى سلالات فيروس كورونا المقاومة للريمديزفير.

في مقابلة في أوائل مارس ، قال Pruijssers إن NHC لا تزال غير مختبرة نسبيًا كعلاج. & ldquo ومن الصعب تطوير مطفر ، لأن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لا تحب فكرة الطفرة إلا إذا كانت لمرض يهدد الحياة. & rdquo

لكن الوباء غير الأمور. دخلت Emory في شراكة مع شركة Ridgeback Biotherapeutics للتكنولوجيا الحيوية في ميامي لتطوير الجزيء ، وقدمت Emory طلبًا إلى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية للحصول على إذن لبدء التجارب البشرية الأولى لاختبار الجزيء وسلامة rsquos.

وصف دينيسون الدور المحوري الذي لعبه أجوستيني: & ldquo في خمس سنوات من التخرج ، اختبرت ماريا وطوّرت التحليل المختبري المفصل لعقارين محتملين لعلاج هذا الفيروس التاجي الوبائي و [مدش] وحصلت عليهما طوال الطريق من خلال ذلك التطور قبل السريري في المختبر. & rdquo

إنه & rsquos إنجاز رائع وغير عادي للغاية. يُعرف تطوير الأدوية بارتفاع معدل فشلها. بالطبع ، العديد من الأدوية المرشحة التي تبدو واعدة في الدراسات قبل السريرية تتعثر في التجارب البشرية الكبيرة.

مواجهة الوباء

قال دينيسون في أوائل مارس ، بعد أن جادل لمدة عقد من الزمان بأن العالم يجب أن يكون مستعدًا لوباء ، كان من الغريب مواجهته.

& ldquoIt & rsquos أمر غريب حقًا أننا عملنا على هذا خلال السنوات الست الماضية ، وكانت الأدوية مجرد من خلال العبور ، وكانوا مستعدين فقط للذهاب ، وقال. & ldquo و rsquoll نرى ما هي النتيجة. & rdquo

لديه بعض المخاوف بشأن كيفية تفسير البيانات من التجارب السريرية التي تختبر مدى جودة عمل remdesivir مع COVID-19 لدى البشر ، ومن المتوقع أن يتم إصدار أولها هذا الشهر كتجربة في مستشفى الصداقة China & ndashJapan في ووهان. (تم إطلاق تجارب أخرى في وقت لاحق برعاية جلعاد والمعاهد الوطنية للصحة ومنظمة الصحة العالمية).

أولاً ، تشير البيانات الحيوانية المأخوذة من فيروسات كورونا الأخرى إلى أن الدواء يكون أكثر فاعلية عندما يتم توصيله بشكل وقائي ، بعد تعرض الحيوانات ولكن قبل أن تبدأ في ظهور الأعراض. في سياق جائحة عالمي ، سيكون من الصعب تحقيق ذلك في البشر. قال دينيسون إنه في مرحلة ما من مسار العدوى ، تبدأ الاستجابة المناعية القوية للغاية في إلحاق ضرر أكبر من الفيروس في تلك المرحلة ، وقد يكون الوقت قد فات على مساعدة مضادات الفيروسات.

ثانيًا ، من المرجح أن تكون البيانات من التجارب القليلة الأولى دقيقة وتتطلب تفسيرًا دقيقًا و [مدش] الذي يخشى دينيسون من أن الخطاب العام لم يتم إعداده جيدًا. أظهرت التجارب البشرية المبكرة للمركب الشقيق remdesivir و rsquos في مرضى التهاب الكبد اختلافات كبيرة بين الأفراد في الاستجابة المضادة للفيروسات ، وأظهر Remdesivir نفسه فائدة محدودة مقارنة بالعلاجات الأخرى المرشحة في تجربة سريرية لمرضى الإيبولا. وقال: "يميل الناس إلى عقلية الرابح أو الخاسر". & ldquo و rsquove تسمى remdesivir و lsquothat فشل عقار الإيبولا ، و rsquo أليس كذلك؟ لم يفشل & rsquot في تجربة الإيبولا ، لم يكن متقدمًا لأنه لم يظهر فائدة كبيرة مثل المركبين الآخرين. & rdquo

بغض النظر عن نتائج التجارب السريرية لـ remdesivir و NHC ، قال دينيسون إنه يأمل أن تؤكد هذه الأزمة على أهمية تمويل الأبحاث في الفيروسات الوبائية المحتملة قبل بدء تفشي المرض.

& ldquo إن محاولة الحفاظ على التحقيقات الأساسية وتطوير الأدوية ضد شيء له تأثير عالٍ وعالي وعالي ولكن احتمالية منخفضة ومنخفضة ومنخفضة أمر صعب حقًا في عالمنا. حقا من الصعب ، وقال rdquo. & ldquo نحن & rsquove لم نتخل أبدًا عن هذه الفكرة القائلة بأنه كان علينا تجهيز هذه الأشياء ووضعها في الدلو. & rdquo


استراتيجيات الانعكاس

من المقبول الآن على نطاق واسع أن التأثير المضاد للوكيميا لـ NA يتطلب تركيزات عالية بما فيه الكفاية داخل الخلايا من نظائر ثلاثي الفوسفات في الخلايا السرطانية. 38،82،189 كان أحد الأساليب هو تطوير مركبات غير حساسة للتدهور.فلودارابين وكلادريبين مقاومان لتأثير ADA. يمكن أن يتكون نهج آخر في استخدام مثبطات محددة من الإنزيمات المتحللة ، مثل 5′-NU. من المتوقع أن تؤدي توليفات من مثبط 5′-NU مع NA إلى تحفيز السمية الخلوية لـ NA. ومع ذلك ، لا يزال هناك عدم يقين بشأن إنزيم (إنزيمات) 5′-NU ذي الصلة الذي يتوسط مقاومة NA ، ولا توجد حاليًا مثبطات متاحة سريريًا لنشاط 5′-NU. نظرًا لأن العديد من المثبطات المحتملة لـ 5′-NU هي نفسها نظائر للنيوكليوزيدات ، فقد تكون المنافسة مع NA السامة للخلايا لمواقع نقل الأغشية مشكلة. يمكن أن يكون تنظيم نشاط dCK أيضًا هدفًا للتعديل. لقد ثبت أن نشاط dCK يتم تحفيزه بعد العلاج بـ 2-CdA ، وكذلك مع فلودارابين و ara-C في الخلايا الليمفاوية البشرية الطبيعية وخطوط خلايا سرطان الدم المختلفة. 190191 تم اعتبار زيادة نشاط dCK الناجم عن NA ناتجًا عن التعديلات اللاحقة للترجمة لـ dCK أثناء تثبيط تخليق الحمض النووي. 192193

تم التعرف مؤخرًا على أهمية نسبة نظائر النيوكليوزيدات إلى النيوكليوسيدات العادية. لذلك يبدو أن تقليل التجمعات داخل الخلايا من النيوكليوتيدات الطبيعية هو بديل علاجي لزيادة تركيزات NA triphosphates السامة للخلايا. من الناحية العملية ، نظرًا للتأثيرات المثبطة للتغذية الراجعة لـ dNTPs على تنشيط زمالة المدمنين المجهولين ، يمكن تحقيق هذين الهدفين في وقت واحد. تم اقتراح استراتيجيات تعديل كيميائية حيوية مختلفة ، بناءً على تركيبات NA ، لزيادة تركيز NA ثلاثي الفوسفات في خلايا سرطان الدم.

تثبيط اختزال الريبونوكليوتيد

يتم توجيه كميات كبيرة من dNTPs التي تم إنشاؤها بواسطة RR إلى تكرار الحمض النووي ، وهي عملية تستبعد بشكل فعال NA من تكرار تخليق الحمض النووي. 194 علاوة على ذلك ، تمنع تجمعات dNTP داخل الخلايا نشاط dCK ، وبالتالي تقلل من تنشيط NA. وبالتالي ، فإن الأدوية القادرة على استنفاد أو تقليل dNTPs الطبيعي عن طريق تثبيط RR قد يُتوقع أن تحفز السمية الخلوية لـ NA المختلفة. الحضانة المتسلسلة لخلايا سرطان الدم البشري K562 مع F-ara-A متبوعة بتراكم ara-CTP المحسن من ara-C ، مما يشير إلى التآزر العلاجي المحتمل بين ara-C و fludarabine. 86 أظهرت الدراسات السريرية اللاحقة فعالية هذه الاستراتيجية. تم عزل 195196 خلية ليمفاوية من مرضى CLL وحضنت مع ara-C بعد ذلك في المختبر أظهرت حضانة F-ara-A أو التسريب العلاجي للفلودارابين (25 أو 30 مجم / م 2) زيادة في تراكم ara-CTP. 197 لوحظت نفس الظاهرة في الخلايا الليمفاوية اللوكيميا وانفجارات AML. 198،199 كانت هذه الزيادة ناتجة عن ارتفاع معدل الابتنائية بدلاً من معدل أبطأ لتقويض ara-CTP. في الآونة الأخيرة ، سيمور وآخرون 200 أظهر أن تركيزات F-ara-ATP (30-50 ميكرومتر ، التي تحققت بجرعات إكلينيكية معتادة من فلودارابين) ، تعزز كلاً من تراكم ara-CTP داخل الخلايا ودمجها في الحمض النووي الخلوي بتركيزات من ara-C والتي يمكن تحقيقها سريريًا. تسببت مجموعات الأدوية هذه في حدوث استجابات في المرضى غير المعالجين والحراريين المصابين بسرطان الدم الحاد. 201202

يمكن أن يمتد هذا التأثير المعدل للفلودارابين إلى NA أخرى مثل 9-β- D -arabinofuranosylguanine (ara-G). 203 في المختبر أثبتت الدراسات التي أجريت باستخدام خطوط خلايا سرطان الدم البشرية وخلايا سرطان الدم الأولية التي تم الحصول عليها من المرضى أن فعالية ara-G ترجع إلى التراكم داخل الخلايا لـ ara-GTP. خطوة تحديد المعدل لتراكم ara-GTP هي الفسفرة الأولية التي يتم إجراؤها بواسطة dGK و dCK. في الجسم الحيوأظهر غاندي وزملاؤه في المرحلة الأولى من التجربة السريرية أن المرضى الذين استجابوا للعلاج باستخدام عقار Ara-G الأولي القابل للذوبان في الماء GW506U حققوا تركيزًا أكبر بكثير من ara-GTP في الخلايا المنتشرة لديهم مقارنة بالمرضى الذين لم يستجيبوا. 204،205 في هذا الإعداد ، يمكن أن يؤدي الدمج مع فلودارابين إلى زيادة التراكم داخل الخلايا لـ ara-GTP في الخلايا المستهدفة وتحسين معدلات الاستجابة لدى المرضى. 205

يمكن استخدام مثبطات RR الأخرى لتعديل استقلاب ara-C. أظهر Iwasaki وزملاؤه 194 أن تثبيط RR مع gemcitabine وما يترتب على ذلك من انخفاض في تجمعات dCTP الخلوية فضل دمج ara-C في تكرار الحمض النووي. كولي وآخرون 206 وبهالا وآخرون قام 207 باختبار قدرة مثبط RR هيدروكسي يوريا على تعزيز التمثيل الغذائي لـ ara-C والسمية الخلوية في خطوط الخلايا الحساسة والمقاومة للعقاقير. أدى هذا المزيج إلى تقليل تجمعات dCTP بشكل كبير ، وزيادة دمج الحمض النووي لـ ara-C وتعزيز السمية الخلوية للأدوية ، حتى في خطوط الخلايا المقاومة لـ ara-C التي تعاني من نقص dCK.

وبالمثل ، نظرًا لأن 2-CdA يثبط تقليل CDP و ADP ، فمن المتوقع حدوث انخفاض في تجمعات dCTP و dATP عندما تتعرض الخلايا لهذا المركب. سيؤدي تقليل هذه التجمعات إلى زيادة نسب 2-CdATP إلى dATP و ara-CTP إلى dCTP. في المختبر أدى احتضان انفجارات AML باستخدام 2-CdA متبوعًا بـ ara-C إلى إنتاج معدل أعلى لتراكم ara-CTP مقارنةً بـ ara-C وحده. قام 208 غاندي وزملاؤه 209 بدراسة 17 مريضًا يعانون من ابيضاض الدم النقوي الحاد (AML) المقاوم للعلاج الذين يتلقون العلاج الكيميائي المركب مع ara-C و 2-CdA. سبعة من تسعة مرضى تمت دراستهم أثناء العلاج كان لديهم معدل متزايد من تكوين ara-CTP وتراكيز ذروة ara-CTP في انفجارات اللوكيميا. زادت استراتيجية التعديل هذه من شدة الجرعة الفعالة للمستقلب النشط لـ ara-C بنسبة 40٪ في الخلايا السرطانية. أدت الإدارة المشتركة لـ 2-CdA و ara-C إلى الحد الأقصى من تثبيط تخليق الحمض النووي ، وتراكم تركيزات أعلى من ara-CTP ، ونسب أكبر من ثلاثي الفوسفات التناظري إلى dNTPs العادي والدمج الترادفي لـ 2-Cl-dATP و ara-CTP في زراعة خيوط الحمض النووي.

على الرغم من أنه قد يكون مثيرًا للاهتمام ، إلا أن فائدة تركيبات زمالة المدمنين المجهولين في العيادة لم يتم تحديدها بعد. على وجه الخصوص ، يبدو أن السمية للخلايا الطبيعية بسبب زيادة تراكم NA كبيرة ، مما يلقي بظلال من الشك على تحسن المؤشر العلاجي مقارنة بالعلاج الفردي NA. قد تكون إحدى النتائج المحتملة المرتبطة بعلاج تعديل زمالة المدمنين المجهولين زيادة خطر الإصابة بالأورام الخبيثة الثانوية في مجموعة من المرضى الذين يعرضهم مرضهم بالفعل لخطر الإصابة بالسرطان الثاني ، والآثار المرتبطة بالجرعة مثل السمية العصبية الشديدة. 210،211 على ما يبدو ، قد يكون تواتر وشدة السمية العصبية أكبر مع العلاج المركب منه مع أي عقار مستخدم بمفرده.

تعديل نشاط dCK و 5′-NU مع البريوستاتين

ثبت أن Bryostatin ، وهو منشط لاكتون كبير الحلقات وبروتين كيناز C ، يزيد من نسبة نشاط dCK / 5′-NU وبالتالي يزيد من الحساسية تجاه فلودارابين وكلادريبين في خلايا CLL ، كلاهما في المختبر و في الجسم الحي. 212،213 تم الانتهاء من دراسات المرحلة الأولى لعامل واحد من البريوستاتين وهذا المركب الآن في التجارب السريرية بالاشتراك مع NA. 214

استخدام عوامل النمو المكونة للدم

مختلف في المختبر أظهرت الدراسات أن المعالجة المسبقة لانفجارات AML بواسطة عوامل النمو (GF) تعزز السمية الخلوية بوساطة ara-C ضد خلايا سرطان الدم ، ربما من خلال آثارها المسببة للتكاثر. 215،216 GF قد يعزز أيضًا السمية الخلوية لـ ara-C عن طريق زيادة تعبير hENT1. ترتبط معدلات الانتشار الخلوي المرتفعة بمستويات عالية من النشاط بوساطة hENT1 التي تزيد من امتصاص عقار النوكليوزيد. 217.218 وايلي وآخرون 219 قرر ذلك في المختبر أدى علاج خلايا سرطان الدم البشرية المعزولة باستخدام GM-CSF إلى زيادة في تعبير hENT1. رويتر وآخرون أثبت 220 أن الانفجارات من مرضى AML الذين عولجوا بـ GM-CSF أظهرت امتصاصًا محسنًا للأدوية بعد جرعات منخفضة أو جرعات SDAC. في هذه الدراسة ، زاد GM-CSF أيضًا من نسب تجمع ara-CTP / dCTP داخل الخلايا وتعزيز دمج ara-C في الحمض النووي عن طريق تنشيط بوليميرات الحمض النووي. في الجسم الحي، يُترجم تحضير GM-CSF لانفجارات اللوكيميا قبل العلاج التعريفي إلى نشاط مضاد لسرطان الدم أعلى كما يتضح من البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة مع AML المتقدم ومعدل مرتفع من مغفرة كاملة في المرضى الذين يعانون من AML. 221،222 ومع ذلك ، فشلت العديد من التجارب السريرية العشوائية في إثبات فعالية استراتيجية GF فتيلة وخلصت إلى أن إعطاء GF أثناء وبعد العلاج الكيميائي التعريفي لا يحسن النتيجة السريرية لمرضى AML المعالجين بـ Ara-C. 223،224

تحريض إصلاح الحمض النووي

طريقة أخرى لتعزيز دمج NA في الحمض النووي تتمثل في استخدام مسار إصلاح الحمض النووي بعد التعرض المشترك للخلايا السرطانية للعوامل الضارة NA و DNA. 225 يسمح التعرف على الخيط التالف الناتج عن العامل الضار للحمض النووي وإصلاحه بإعادة التركيب باستخدام الخيط المعاكس كقالب. هذا يخلق فرصة لإدخال NA بدلاً من نظيره الطبيعي في رقعة إصلاح الحمض النووي. إن NA المدمج مقاوم نسبيًا لإصلاح الختان ويسبب ضررًا لا يمكن إصلاحه تتعرف عليه الخلية. بدلاً من ذلك ، قد يؤدي تثبيط إصلاح الحمض النووي بواسطة NA إلى زيادة التراكم وإبطاء إزالة آفات الحمض النووي التي تسببها عوامل تلف الحمض النووي ، وبالتالي زيادة السمية الخلوية لهذه المركبات الأخيرة. في المختبر، مزيج من gemcitabine و fludarabine مع سيسبلاتين ينتج عنه سمية خلوية تآزرية. 225 فان دن نيستي وآخرون أبلغت 226 مؤخرًا عن ملف في المختبر السمية الخلوية التآزرية لـ 2-CdA وسيكلوفوسفاميد في خلايا B-CLL المعزولة من المرضى المعالجين مسبقًا بعوامل مؤلكلة.

في الجسم الحي، قد يكون الجمع بين عامل ضار للحمض النووي و NA مفيدًا بشكل خاص في تدمير الخلايا السرطانية دون نشاط كبير لتكرار الحمض النووي مثل CLL والأورام اللمفاوية البطيئة. مزيج فلودارابين مع دوكسوروبيسين وبريدنيزون فعال سريريًا ضد CLL. 227 تم إعطاء فلودارابين و ara-C مع أو بدون سيسبلاتين للمرضى الذين يعانون من CLL مع نشاط cytoreductive. 228 نتائج الدراسات الإكلينيكية باستخدام ميتوكسانترون (الذي يحفز فواصل خيوط الحمض النووي المرتبطة بالبروتين) ، وفلودارابين ، وديكساميثازون أظهرت معدل استجابة مرتفعًا ، خاصة في الأورام اللمفاوية الجريبية ، مع تحقيق عدد من المرضى مغفرة كاملة. 229،230 مزيج من ميتوكسانترون و ara-C لعلاج ابيضاض الدم الحاد كان مشجعًا. 231،232 علاوة على ذلك ، أظهرت التجارب السريرية التي قيّمت زمالة المدمنين المجهولين بالاشتراك مع العوامل المدمرة للحمض النووي ، فعاليتها ضد الأورام الصلبة ذات الكسور ذات النمو المنخفض. 233،234


الجدول 1: دليل اختيار النيوكليوتيدات لنهج الطفرات العشوائية.

طق: Thermus aquaticus انتقال: تبادل البيورين للبيورين (A ↔ G) أو بيريميدين للبيريميدين (C ↔ T) التحويل: تبادل البيورين للبيريميدين أو العكس (C / T ↔ A / G).

النوكليوتيداتطريقة التأسيسالنوع الأساسي للطفرةطفرة (طفرات) مستحثة في المقام الأولالمرجعي
8-Oxo-dGTPPCR (طق بول)التحويلأ: T → ج: G و تي: أ → جي: ج[1]
مزيج من PCR المعرضة للخطأ (Mn 2+) و PCR (طق Pol) مع 8-Oxo-dGTPالتحويل
انتقال
أ: T → تي: A و A: T → ج: ز
أ: T → جي: ج و جي: C → أ: ت
[2]
dPTPPCR (طق بول)انتقالأ: T → جي: ج و جي: C → أ: ت[1]
8-Oxo-dGTP & amp dPTPPCR (طق بول)التحويل
انتقال
خليط من الطفرات الناجمة عن النيوكليوتيدات المفردة[1,3]
5Br-dUTPPCR (طق بول)التحويل
انتقال
أ: T → جي: ج
تي: أ → ج: ز
[4]
2OH-dATPPCR (طق بول)التحويل
انتقال
أ: T → ج: G و جي: C → تي
أ: T → جي: ج
[5]
DITPPCR (طق بول)انتقالأ: T → جي: ج و جي: C → أ: ت[6,7,8]

واجهت قاعدة بيانات PANTHER قيودًا مماثلة

من تراكم الطفرات الجديدة. أيضًا ، في حين أن ظروف نقص الأكسجة قد تفضل تنشيط حال السكر بشكل عام ، فإن نقص الأكسجة ليس مكونًا أساسيًا للورم ليصبح حال السكر ، كما هو الحال في هذا النظام ، حيث يتم تثبيت Hif بوسائل بديلة في بيئة سامة. يقوم Pvract بتشغيل مسارين متوازيين بطريقة تعتمد على Ras. الأول هو مسار PI3K / Akt الذي يستهدف بروتين S6K المهم لبدء الترجمة. والثاني هو Raf / ERK Wang et al. eLife 20165: e18126. DOI: 10.7554 / eLife.18126 11 من 21 مقالة بحثية بيولوجيا الخلية علم الأحياء التطوري والخلايا الجذعية Wang et al. eLife 20165: e18126. DOI: 10.7554 / eLife.18126 12 من 21 مقالة بحثية مسار الخلايا الجذعية الذي يستهدف بروتين L6K المطلوب أيضًا بشكل مستقل لبدء الترجمة. يمكن لأي من هذه المسارات بمفردها أن تتسبب في نمو الورم ، ويفترض أن ذلك يرجع إلى أحداث النسخ المستقلة في اتجاه مجرى النهر. لكن يجب أن يعمل كلا المسارين في وقت واحد من أجل تأسيس سيطرة انتقالية لكل من Hifa و PDHK. ومن المثير للاهتمام ، أنه في حين أن مسارات PI3K و ERK تعمل معًا تسبب كميات كبيرة من ترجمة PDHK ، فإن البروتين المنتج بهذه الطريقة يكون غير نشط. في المقابل ، فإن PDHK المترجم في خلفية Pvract نشط إنزيميًا وقادرًا على تعطيل PDH. تظهر بياناتنا أن هناك مسارًا متوازيًا آخر بدأه Pvract يتضمن Src و JNK يساعد في إنشاء الشكل النشط لـ PDHK. لذلك ، تعد جميع المؤثرات النهائية الثلاثة لـ Pvr المنشط ضرورية في توليد شكل نشط من بروتين PDHK لتقليل تنظيم الفسفرة المؤكسدة ، في حين أن المسارين الأخيرين فقط مطلوبان لإنتاج LDH وتحلل السكر. من السهل تصور كيف أن الورم الناجم ، في سياق الجين الورمي المحفز ، يمكن أن يكون إما غير حال للجلوكوز ، أو أن يكون حال السكر وانج وآخرون. eLife 20165: e18126. DOI: 10.7554 / eLife.18126 13 من 21 مقالة بحثية بيولوجيا الخلية علم الأحياء التطوري والخلايا الجذعية ولكن لا ينقصها الفسفرة المؤكسدة. في النظام الموصوف في هذه الورقة ، من الحتمي أن يوجه البيروفات إلى تحويل أسيتيل CoA داخل الميتوكوندريون ، وبالتالي سيتم إضعاف تدفق TCA نظرًا لتثبيط وظيفة PDH بواسطة PDHK في الخلايا السرطانية. ومع ذلك ، ليس لدينا دليل مباشر مؤيد أو ضد أي آليات تجاوز مثل تلك التي تستخدم الجلوتامين كمحرك أساسي لعمليات الابتنائية التي يتم تشغيلها في سياق أورام Drosophila Pvract المستحثة كما هو الحال بالنسبة للعديد من أنواع السرطان. تتطلب هذه المشكلة قياسًا مباشرًا إضافيًا للنشاط الأيضي لنسيج الورم في المستقبل القريب. في حين أن تسلسل الأحداث هذا يمكن أن يبدأ التبديل في ملف تعريف التمثيل الغذائي للخلية ، فإن آلية إضافية مطلوبة للحفاظ على هذا الانتقال على مدى فترة طويلة من الزمن. اللاعب المركزي في هذا القوت هو ROS. يرتفع مستوى هذه الأنواع ذات الجذور الحرة في موقع CF-101 عندما تصبح الميتوكوندريا مختلة وظيفيًا. الأهم من ذلك ، يعمل ROS الزائد هذا كإشارة مرجعية معرّف PubMed: http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19825521 التي لها نتيجتان مهمتان على الأقل. أولاً ، يعمل ROS على تثبيت Hif باستخدام نفس الآلية المستخدمة أثناء نقص الأكسجة ، وبالتالي تعزيز مسارات حال السكر. والثاني هو أن ROS يمكنها تنشيط مسار JNK. وبالتالي ، بعد إعادة البرمجة الأولية في عملية التمثيل الغذائي ، يصبح الانتقال مستقرًا بمرور الوقت ، حيث تعزز ROS المتولدة أعضاء المنبع. تتوافق جميع النتائج الموضحة هنا مع نموذج التعليقات الإيجابية هذا الذي يفرض تأثير Warburg و su


نظائرها المضادة للهربس نوكليوزيد

يمكن تصنيف العوامل المضادة للفيروسات على أنها عوامل فيروسية وعوامل علاج كيميائي مضاد للفيروسات ومعدلات مناعية.

نظائر النيوكليوزيد هي عوامل علاج كيميائي مضاد للفيروسات ، والتي تظهر تأثيرها & quot؛ الفيروسي & quot؛ في المقام الأول بينما يكون التكاثر الفيروسي نشطًا على مستوى الخلية المضيفة.

نظائر النيوكليوزيد هي الفئة الرئيسية من العوامل المضادة للفيروسات المستخدمة لإدارة عدوى فيروس الهربس البسيط. وهي تشمل الأسيكلوفير والبنسيكلوفير مع الأدوية الأولية الخاصة بكل منهما ، فالاسيكلوفير وفامسيكلوفير. نظائر النيوكليوزيد متشابهة تمامًا فيما يتعلق بتركيبها الكيميائي.

لا تقضي مضادات فيروسات الهربس على الفيروس الذي يتكرر ويبقى مدى الحياة. يساعد العلاج الكيميائي المضاد للفيروسات من خلال التحكم في أعراض وعلامات عدوى الهربس وتقصير مسار تفشي المرض. عندما يتم إيقاف الأدوية ، فإنها لا تؤثر على تكرار أو شدة تكرارها.

تعطل الأدوية المضادة للهربس العملية التي يصنع بها الفيروس نسخًا من نفسه وينتشر إلى خلايا جديدة. إنهم يعملون عن طريق تثبيط إنزيم يمتلكه الفيروس ولكن الخلايا البشرية لا تمتلكه ، ثم يقطعون قدرة الفيروسات على تخليق الحمض النووي.

إن نظائر النيوكليوزيد هي مثبطات شديدة الفعالية وانتقائية للإنزيم الفيروسي ثيميدين كيناز (TK). وهي تعتمد على نشاط ثيميدين كيناز الفيروسي لتحويل الدواء إلى شكل أحادي الفوسفات وبالتالي تتداخل مع تكاثر الحمض النووي الفيروسي.

يعتمد مبدأ النشاط المضاد للفيروسات لنظائر النوكليوزيدات الأسيكلوفير والبنسيكلوفير على حقيقة أن فيروسات الهربس (فيروس الهربس البسيط وفيروس الحماق النطاقي والفيروس المضخم للخلايا) تشفر كينازات النوكليوزيدات الخاصة بها والتي تتميز بخصوصية ركيزة أقل بكثير من نظيراتها الخلوية. لذلك ، فهي قادرة على أحادي الفسفرة بعض نظائر النيوكليوزيد بينما لا تستطيع كينازات النوكليوزيد الخلوية القيام بذلك أو إلى حد محدود للغاية.

يتم استقلاب أحادي الفوسفات التماثلي الناتج ، بواسطة الكينازات الخلوية ، إلى ثلاثي الفوسفات المعني ، والذي يُظهر ثوابت مثبطة مولارية أقل بوضوح (قيم Ki) لبوليميرات الحمض النووي المشفر بفيروس الهربس مقارنة ببوليميرات الحمض النووي الخلوي. تؤدي هذه الخطوة من الانتقائية المضادة للفيروسات إلى إنهاء السلسلة في حالة الأسيكلوفير ، وبالتالي وقف إنتاج الفيروس. من ناحية أخرى ، على عكس الأسيكلوفير ، الذي يحتوي على مجموعة هيدروكسيل واحدة فقط في شطره اللاحلقي والقطري والمثل ، يمتلك penciclovir مجموعتين من الهيدروكسيل ويمكن دمجهما داخليًا في سلسلة الحمض النووي المتنامية. إن طريقة عملها المضاد للفيروسات غير مفهومة جيدًا حتى الآن.

كان يُنظر إلى الأسيكلوفير ، وهو نظير اصطناعي لغوانوزين لا دوري ، على أنه بداية حقبة جديدة في العلاج المضاد للفيروسات. إنه عامل نموذجي مضاد للفيروسات. الأسيكلوفير نفسه قطبي ، وبالتالي فإن التوافر البيولوجي عن طريق الفم منخفض.

الشكل النشط دوائيا للمركب هو ACV-triphosphate. إنه قوي للغاية وله نشاط محدد ضد فيروسات الهربس البسيط من النوع 1 و 2.

يخضع الأسيكلوفير للفسفرة الأحادية (يضيف مجموعة فوسفات واحدة) محفزًا بواسطة إنزيم ثيميدين كيناز المشفر بالفيروس. يمكن أن يحدث تكوين أحادي الفوسفات فقط في وجود الفيروس ، وبالتالي يتراكم الدواء كأحادي الفوسفات فقط في الخلايا المصابة. ثم يتم تحويله إلى ثنائي الفوسفات وثلاثي الفوسفات بواسطة إنزيمات المضيف & ldquonormal & rdquo في الخلية. ACV-triphosphate يمنع بوليميريز الحمض النووي الفيروسي من دمج غوانوزين ثلاثي الفوسفات وهو نفسه مدمج. لا يمكن للحمض النووي أن ينمو أكثر ، ويضيف المزيد من المجموعات وتنتهي السلسلة.

وبالتالي فإن آلية العمل ذات شقين: تثبيط بوليميريز الحمض النووي الفيروسي وإنهاء سلسلة الحمض النووي بمجرد دمجه في الحمض النووي.

يعتبر الأسيكلوفير أكثر نشاطًا ضد فيروسات الهربس البسيط من النوعين 1 و 2 ، كما أن نشاطه ضد فيروس الحماق النطاقي (VZV) كبير أيضًا ولكنه أقل بعشرة أضعاف تقريبًا. فيروس Epstein Barr (EBV) حساس بشكل معتدل فقط لأن EBV لديه نشاط ثيميدين كيناز ضئيل. النشاط ضد الفيروس المضخم للخلايا (CMV) ضعيف لأن الفيروس المضخم للخلايا لا يحتوي على ثيميدين كيناز فريد ، وبالتالي فإن بوليميريز DNA CMV يكون ضعيفًا بواسطة الأسيكلوفير ثلاثي الفوسفات.

آلية المقاومة: السلالات المقاومة من فيروس الهربس البسيط لها طفرات في إما جين ثيميدين كيناز الفيروسي أو بوليميريز الحمض النووي الفيروسي. تحدث المقاومة عندما تؤدي طفرات فيروسي ثيميدين كيناز إلى إنزيم لم يعد يعمل على فسفرة الأسيكلوفير. أو عندما يتحول بوليميراز الحمض النووي الفيروسي إلى شكل لم يعد يتعرف على الدواء المنشط.

لذلك ، تظهر المسوخات الفيروسية مقاومة متصالبة للعوامل المضادة للفيروسات الأخرى التي تتطلب تنشيط ثيميدين كيناز ، مثل فامسيكلوفير ، وجانسيكلوفير ، وفالاسيكلوفير. سلالات فيروس الهربس البسيط المقاومة للأسيكلوفير التي تظهر نقص ثيميدين كيناز مقاومة أيضًا لفامسيكلوفير وبنسيكلوفير.

فالاسيكلوفير هو إستر فالين من الأسيكلوفير. تم تصميمه لتعزيز التوافر الحيوي عن طريق الفم للمركب الأم. يتم تحويل الدواء الأولي إلى الأسيكلوفير في الأمعاء والكبد. له توافر حيوي عن طريق الفم أكبر بثلاث إلى خمس مرات من الأسيكلوفير ، وتركيز أعلى في البلازما ، وعمر نصف أطول.

لدى Valacyclovir نفس آلية العمل ، والطيف المضاد للفيروسات ، وملامح المقاومة مثل تلك الخاصة بمركبها الأصلي.

فالاسيكلوفير فعال ضد فيروسات الهربس البسيط من النوع 1 و 2 ، وفيروس الحماق النطاقي ، وفيروس إبشتاين بار. الفيروس المضخم للخلايا ، الذي لا يشفر ثيميدين كيناز ، مقاوم للجرعات الفموية التي يمكن تحقيقها سريريًا.

Famciclovir هو عقار أولي غير نشط من إستر ثنائي الأسيتيل من penciclovir ، وهو نظير نوكليوزيد لا حلقية من غوانوزين. يتم تحويل Famciclovir بسرعة إلى شكله النشط ، penciclovir عن طريق نزع الأسيتيل والأكسدة.

المركب الأم ، penciclovir ، ليس له فعليًا توافر حيوي عن طريق الفم (أقل من 5 ٪). في المقابل ، فإن famciclovir لديه توافر حيوي مرتفع للغاية بنسبة 77 ٪.

يتم فسفرة بينسيكلوفير بشكل أكثر كفاءة من الأسيكلوفير في الخلايا المصابة بفيروس الهربس البسيط و VZV. لديها آلية عمل مماثلة إلا أنها ليست أداة إنهاء سلسلة إلزامية.

يتم تحويل Penciclovir إلى شكل ثلاثي الفوسفات (penciclovir triphosphate) ، والذي يثبط بشكل انتقائي بوليميريز الحمض النووي الفيروسي عن طريق التنافس مع deoxyguanosine triphosphate. إنه أقل فاعلية 100 مرة في تثبيط بوليميريز الحمض النووي من الأسيكلوفير ، ولكنه موجود بتركيز أعلى ولفترات طويلة في الخلايا المصابة.

ينشط Penciclovir ضد أفراد عائلة فيروس الهربس ، مع نشاط أكبر ضد HSV-1 ، ونشاط أقل إلى حد ما ضد HSV-2 ، ونشاط أقل ضد VZV. الفيروس المضخم للخلايا (CMV) مقاوم نسبيًا ، و EBV لديه حساسية متوسطة.

آلية المقاومة: تحدث السلالات المقاومة للبنسيكلوفير عندما تنتج الطفرات كيناز ثيميدين ناقصًا أو متغيرًا أو بوليميريز DNA متغيرًا. ومع ذلك ، قد تظل بعض السلالات المقاومة للأسيكلوفير حساسة للبنسيكلوفير.

Ganciclovir هو نظير نيوكليوزيد يختلف عن الأسيكلوفير من خلال وجود مجموعة هيدروكسي ميثيل إضافية على السلسلة الجانبية غير الحلقية. شكله النشط هو ganciclovir ثلاثي الفوسفات ، وهو مثبط للفيروس وليس الخلوي DNA polymerase. ومع ذلك ، فإن ganciclovir أكثر سمية للخلايا البشرية من الأسيكلوفير.

يتم فسفرة ganciclovir داخل الخلايا إلى مشتق الفوسفات بواسطة الإنزيمات المشفرة بالفيروس. تقوم الإنزيمات الخلوية بتحويله إلى شكل ثنائي الفوسفات وثلاثي الفوسفات. Ganciclovir triphosphate مثبط تنافسي لبوليميراز الحمض النووي الفيروسي. يؤدي دمج ganciclovir triphosphate في الحمض النووي الفيروسي إلى إبطاء وتوقف استطالة سلسلة الحمض النووي الفيروسي لاحقًا.

Ganciclovir له نشاط أكبر ضد CMV ، على الرغم من أنه فعال ضد فيروسات الهربس الأخرى. Ganciclovir نشط أيضًا ضد فيروس الهربس البسيط وضد بعض الطفرات المقاومة للأسيكلوفير.


شاهد الفيديو: 2m خوارزمية جينية: طفرة (قد 2022).