CHƯƠNG 1. Virus HIV/AIDS và thuốc điều trị 1. Virus HIV/AIDS Virus HIV (gồm HIV-1 và HIV-2) thuộc vào họ Retroviridae, giống Lentivirus. Những virus này có dạng hình cầu, có vỏ, kích thước hạt virus 80 -100 nm về đường kính, genom chứa ARN chuỗi đơn.
Quá trình sao chép acid nucleic của chúng (ARN) tạo ra chuỗi đôi cDNA (ADN bổ sung) qua trung gian của enzyme reverse transcriptase. Sự hình thành dạng tiền virus ở chromosom của tế bào vật chủ là một bước bắt buộc trong chu kỳ phát triển của chúng [6] Genom của HIV có kích thước 9,8 kb (kilobase), gen mã hoá của các HIV có 3 đoạn lớn đó là đoạn gen gag mã hoá cho sự tổng hợp cho các protein cấu trúc của lõi của virus, gen pol mã hoá cho sự hình thành các protein enzyme của virus (integrase, reverse transcriptase/RNase, protease) và đoạn gen env mã hoá cho sự hình thành các glycoprotein của vỏ virus (gp 120, gp 41). Nhiều đoạn gen nhỏ mã hoá cho các protein có vai trò trong quá trình nhiễm trùng và phát triển của virus trong tế bào [6]. • Chu kỳ sinh học của HIV trong tế bào: Sau khi xâm nhập vào cơ thể, HIV bắt đầu tấn công một loại tế bào trong máu có tên là tế bào CD4 (hay lympho bào T4).
Chu trình của HIV trong tế bào vật chủ bao gồm các bước (xem Hình 1:1) Hình 1. Chu trình nhân bản HIV (1) Xâm nhập vào tế bào luan an tien si 5 Để xâm nhập vào tế bào, gp120 của HIV gắn vào các receptor của tế bào gồm phân tử CD4+ và receptor CCR5 (2) Sao chép ngược từ ARN thành AND Trong nguyên tương của tế bào ARN sợi đơn của virus được sao mã ngược để trở thành ADN chuổi đôi qua trung gian của enzyme reverse transcriptase (3) Tích hợp vào bộ gen của tế bào vật chủ ADN chuỗi đôi tạo thành được chuyển vào nhân tế bào và tích hợp vào nhiễm sắc thể của tế bào, gọi là tiền virus (provirus), qua trung gian của enzym integrase (4) Sao chép và dịch mã gen của virus ADN tiền virus là bản nền (template) cho việc tạo ra ARN của virus mới và ARN thông tin cho sự tổng hợp protein của virus (5) Tổ hợp và xâm nhiễm các tế bào khác Sự tổ hợp và hình thành virus mới xảy ra ở màng tế bào. Ở đây ARN mới tạo thành của virus được gói trong các protein của lõi capsid. Capsid tiếp đó nhận được vỏ ngoài khi hạt virus đi qua màng tế bào bằng phương thức đẩy từ từ hạt virus ra ngoài như sự nảy mầm cây [6].
Ở người lớn khỏe mạnh số lượng CD4 dao động khoảng 500 - 1500 tế bào/mm3 máu. Ở người mắc HIV, nếu CD4 ở mức từ 350 - 500 tế bào/mm3 máu tức là hệ miễn dịch suy giảm nhẹ. Nếu CD4 ≤ 200 tế bào/mm3 máu đồng nghĩa với việc hệ miễn dịch bị suy giảm nặng, HIV chuyển sang AIDS và không có khả năng chống đỡ các bệnh nhiễm trùng thông thường, cơ thể xuất hiện các bệnh nhiễm trùng cơ hội, ung thư và chính các bệnh này thường là nguyên nhân gây tử vong cho người bệnh [7]. Lịch sử phát triển liệu pháp điều trị HIV/AIDS Năm 1985, thuốc điều trị HIV đầu tiên được phát triển và đưa vào thử nghiệm lâm sàng là azidothymidin (AZT, sau này gọi là zidovudin) - một dẫn chất thuộc nhóm ức chế enzym sao chép ngược tương tự nucleosid (NRTI).
Mặc dù vẫn còn những hạn chế và tác dụng phụ (như giảm bạch cầu, thiếu máu, viêm cơ, buồn nôn và nôn), AZT đã được phê duyệt vào năm 1987 để điều trị cho những bệnh nhân nhiễm HIV mức độ nặng [8]. Năm 1995, việc nghiên cứu ra lamivudin (3TC) đã đem đến một bước tiến mới trong điều trị HIV/AIDS. Trong khi sự kháng thuốc diễn ra nhanh chóng với các liệu pháp đơn trị liệu, lamivudin đã có tác dụng hiệp đồng với các nucleosid khác và khả luan an tien si 6 năng dung nạp tương đối tốt. Tuy nhiên, vẫn không có phối hợp kép nào có thể kiểm soát lây nhiễm HIV được lâu dài [8].
Liệu pháp điều trị HIV tiếp theo là sự phát triển của các thuốc thuộc nhóm ức chế enzym sao chép ngược không có cấu trúc nucleosid (NNRTI) và nhóm ức chế enzym protease (PI), cả hai nhóm này đều tác động trực tiếp lên HIV. Nevirapin là thuốc thuộc nhóm NNRTI đầu tiên được phê duyệt vào năm 1996. Sự kháng thuốc phát triển nhanh chóng nếu chỉ sử dụng nevirapin đơn trị liệu. Tuy nhiên, khi kết hợp nevirapin với 2 thuốc thuộc nhóm NNRT thành phác đồ phối hợp 3 thuốc đem lại hiệu quả điều trị mong muốn.
Các thử nghiệm đầu tiên chứng minh hiệu quả này được thực hiện tại Ý, Hà Lan, Canada và Úc. Năm 2002, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã ban hành Hướng dẫn điều trị HIV/AIDS đầu tiên, khuyến cáo sử dụng phác đồ phối hợp 3 thuốc bao gồm 2 thuốc nhóm NRTI và 1 thuốc nhóm NNRTI (hoặc PI), hoặc 3 thuốc nhóm NRTI. Phác đồ ưu tiên là phác đồ có chứa AZT hoặc d4T. Tuy nhiên, đến năm 2010, Tổ chức Y tế thế giới đã khuyến cáo không sử dụng d4T trong phác đồ điều trị HIV/AIDS do gây ra ADR nghiêm trọng bao gồm nhiễm toan chuyển hóa lactic, rối loạn phân bố mỡ và bệnh lý thần kinh ngoại vi.
Hiện nay, phác đồ điều trị ưu tiên là phác đồ có chứa TDF. Tóm lại, việc theo dõi, phát hiện, đánh giá và phòng tránh các ADR liên quan tới thuốc ARV có vai trò quan trọng trong việc tăng cường hiệu quả điều trị, tiết kiệm chi phí, ngăn ngừa tình trạng kháng thuốc và góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống của người bệnh [8]. Cơ chế tác động của thuốc điều trị HIV Hiện nay trên thế giới có 5 nhóm thuốc ARV được phân chia theo tác động của chúng lên những bước khác nhau trong chu trình nhân bản của HIV trong tế bào vật chủ (Hình 2), bao gồm: (1) Nhóm ức chế enzym sao chép ngược tương tự nucleosid (NRTI); (2) Nhóm ức chế enzym sao chép ngược không có cấu trúc nucleosid (NNRTI); (3) Nhóm ức chế enzym protease (PI); (4) Nhóm ức chế enzym tích hợp (INSTI); (5) Nhóm ức chế xâm nhập và ức chế hòa màng (EI&FI) [8-9] luan an tien si 7 Hình 1. Cơ chế tác động của thuốc ARV lên chu trình nhân bản HIV (1) Các NRTI ức chế enzym sao chép ngược bằng cách gắn các nucleic giả vào ADN của virus mới được tạo thành làm dây ADN đó không thể kéo dài.
Độc tính của nhóm này gồm suy thận (TDF), thiếu máu (AZT), quá mẫn (ABC). (2) Các NNRTI ức chế enzym sao chép ngược bằng cách gắn trực tiếp vào enzym sao chép ngược tại vị trí xúc tác làm virus không thể trưởng thành và không có khả năng gây nhiễm. Nhóm này gây ra dị ứng, thường gặp nhất là với NVP; độc tính với gan cũng thường liên quan đến NVP và gặp ít hơn với EFV. EFV có thể gây tác dụng phụ trên hệ thần kinh trung ương.
(3) Các PI ức chế sự trưởng thành của virus. Do protease tác dụng ở giai đoạn cuối của chu kỳ phát triển của virus nên PI ức chế sự sao chép của HIV của bất cứ tế bào bị nhiễm nào và ở bất cứ giai đoạn nào của chu kỳ. PI làm rối loạn tiêu hóa (tiêu chảy, buồn nôn, nôn), vàng da, viêm gan, các rối loạn chuyển hóa (tăng mỡ máu, rối loạn phân bố mỡ, tiểu đường). (4) Các INSTI ức chế enzym integrase - enzym tích hợp ADN của virus vào ADN của tế bào vật chủ, do đó ngăn cản quá trình sao chép tạo ra virus mới.
Độc tính của nhóm này là ức chế đào thải creatinin tại ống lượn gần của thận, làm tăng nhẹ creatinin huyết thanh. (5) Maraviroc - MVC là chất ức chế xâm nhập gắn chọn lọc vào thụ thể CCR5 trên màng tế bào vật chủ và ngăn cản tương tác giữa glycoprotein 120 của HIV-1 với CCR5, dẫn đến ngăn cản sự xâm nhập của HIV vào tế bào vật chủ. Enfuvirtid - chất ức chế hòa màng ngăn cản bước thứ 2 trong con đường hòa màng bằng cách gắn vào vùng HR1 của luan an tien si 8 glycoprotein 41 (gp41) và ngăn cản tương tác giữa HR1 và HR2, do đó ngăn cản sự thay đổi về hình dạng của gp41 để hoàn thành bước cuối cùng của quá trình hòa màng. Độc tính của MVC bao gồm nhiễm trùng đường hô hấp trên, ho, sốt, phát ban và chóng mặt; độc tính với gan có thể xuất hiện sau phát ban nặng và các biểu hiện dị ứng toàn thân khác (sốt, tăng bạch cầu ái toan).
Tại Việt Nam, theo quyết định số 5968/QĐ-BYT của Bộ Y tế ngày 31 tháng 12 năm 2021 Về việc ban hành hướng dẫn Điều trị và chăm sóc HIV/AIDS trong đó phác đồ ARV bậc 1 phối hợp 3 thuốc là AZT + 3TC + RAL (Raltergravir-PI) là phác đồ ưu tiên sử dụng [10]. Do vậy, trong nghiên cứu này, bốn thuốc được chọn để nghiên cứu là: zidovudin, lamivudin, tenofovir disoproxil fumarat thuộc nhóm thuốc ức chế enzym sao chép ngược tương tự nucleosid và nucleotid (NRTI) và ritonavir thuộc nhóm thuốc ức chế men protease (PI) do là các thuốc nằm trong phác đồ điều trị HIV/AIDS của Bộ y tế và đại diện cho hai thuộc tính thuốc tan trong nước là AZT, 3TC và kém tan/không tan trong nước là TDF, RTV. Lamivudin Danh pháp IPAC: (3TC; 2',3'-dideoxy-3'- thiacytidine) Công thức phân tử: C8H11N3O3S Khối lượng phân tử: 229,26 g.mol-1 2′,3′-Dideoxy-3′-thiacytidin Lamivudin là chất thứ năm trong số các loại thuốc được cấp phép sử dụng tại Hoa kỳ. Chúng thuộc nhóm NRTI, lamivudin có hoạt tính kìm virus in vitro đối với HIV-1, HIV-2 và có hoạt tính kháng virus viêm gan B.
Trong tế bào, lamivudin được phosphoryl hóa và được chuyển đổi nhờ các enzym trong tế bào thành chất chuyển hóa có hoạt tính 5 - triphosphat. Thuốc cạnh tranh với deoxycytidin triphosphat tự nhiên để hợp nhất vào ADN của virus bởi enzym sao chép ngược, gây kết thúc sớm tổng hợp ADN của virus. Lamivudin có độc tính thấp đối với tế bào [8]. luan an tien si 9 1.
Zidovudin Danh pháp IPAC: (AZT; 3'-azido-2',3'-dideoxythymidine) Công thức phân tử: C10H13N5O4 Khối lượng phân tử: 267,24 g.mol-1 Thông tin qui chế: Thuốc độc bảng A. Zidovudin là thuốc đầu tiên được phê duyệt để điều trị HIV và là chất tương tự nucleosid nguyên mẫu. Khi được đưa vào cơ thể, zidovudin bị phosphoryl hoá 3 lần để tạo thành dạng có hoạt tính là triphosphat. Zidovudin triphosphat ức chế cạnh tranh với thymidin triphosphat của enzym sao chép ngược, nhưng vì trong cấu trúc của zidovudin triphosphat thiếu nhóm -OH ở vị trí 3 nên dây nối phosphodiester ở vị trí 3',5' không được tạo thành.
Vì vậy quá trình tổng hợp ADN bị kết thúc sớm [8]. Tenofovir disoproxil fumarat Danh pháp IPAC: Công thức phân tử: C19H30N5O10P.