A tenofovir-alafenamid (TAF) és a tenofovir-dizoproxil-fumarát (TDF) relatív mitokondriális toxicitása (UCLACAREMITO)

A megnövekedett kísérőbetegségek, mint például a szív- és érrendszeri betegségek (CVD), a csont- és vesebetegségek új problémát jelentenek a HIV-fertőzésben, de a mechanizmusok nem tisztázottak. A kutatás prioritása annak megértése, hogy az antiretrovirális szerek hogyan csökkenthetik a kezelt HIV-fertőzés morbiditását. A nukleozid/nukleotid reverz transzkriptáz gátlók (NRTI-k) minden HIV-kezelési sémában szerepelnek. A tenofovir (TFV) dizoproxil-fumarátot (TDF) a nefrotoxicitás és a csontbetegségek fokozott kockázatával hozták összefüggésbe más NRTI-kkel összehasonlítva. A tenofovir-alafenamid (TAF) a TFV orális prodrugja, de sokkal stabilabb a plazmában a TDF-hez képest, és a TFV lényegesen alacsonyabb plazmaszintje a TAF kedvező biztonsági profiljához vezet. A mitokondriális diszfunkció kulcsszerepet játszik a HIV patogenezisében, és számos társbetegség patogenezisének közös nevezője lehet. Annak ellenére, hogy az újabbak (például a TDF) a régebbi NRTI-ekhez képest jobb biztonsági profillal rendelkeznek, továbbra is aggodalomra ad okot a jelenlegi NRTI-k hosszabb távú toxicitása, különösen mivel az NRTI-k pontos sejtszintű hatásai továbbra sem tisztázottak. Nem ismert, hogy a perifériás vér mononukleáris sejtjeiben (PBMC) észlelt intracelluláris gyógyszerszintek négyszeres növekedése TAF mellett növelheti-e a toxicitást a mitokondriumokban. E hatások jobb megértése betekintést nyújthat a HIV patogenezisének mechanizmusaiba és a krónikus HIV-fertőzés morbiditását javító NRTI-k kiválasztásába.

Hipotézis: A magasabb intracelluláris szint ellenére a TAF minimális/nincs általános mitokondriális toxicitása a TDF-hez képest in vivo. A kutatók arra számítanak, hogy az előzetes adatok és a javasolt kísérleti megközelítés megalapozza a jövőbeli nagyszabású tanulmányokat, amelyek célja az újabb NRTI-k lehetséges mitokondriális toxicitásának közvetlen összehasonlítása nagy HIV kohorszokban.

Elsődleges cél: Ez a kutatási alkalmazás az újabb NRTI-k (TAF, TDF) relatív mitokondriális toxicitását vizsgálja, mint az NTRI-vel kapcsolatos toxicitások lehetséges mechanizmusát. Ezek az adatok lehetővé teszik azon NRTI-k kiválasztását, amelyek javíthatják a krónikus kezelt HIV-fertőzés morbiditását, tekintettel a mitokondriális diszfunkció ismert lehetséges szerepére a HIV-vel kapcsolatos társbetegségek patogenezisében. E cél érdekében a kutatók robusztus kísérleti megközelítést alkalmaznak az NRTI-vel kapcsolatos mitokondriális diszfunkció tanulmányozására új módszerek, humán sejtvonalak és PBMC segítségével. A projekt konkrét céljai a következők: 1. Cél: A TAF és TDF relatív in vitro hatásainak értékelése egy régebbi NRTI-hez (ddC) képest a mitokondriális funkció 5 független mérésére a HepG2 és PBMC humán sejtvonalban. Hipotézis: A magasabb intracelluláris szint ellenére a TAF-nak minimális/nincs általános mitokondriális toxicitása a TDF-hez képest mind a HepG2 vonalban, mind a PBMC-ben. A ddC-t pozitív kontrollként fogják használni az NRTI által kiváltott mitokondriális diszfunkció esetén. 2. cél: In vivo feltárni, hogy fennáll-e fokozott mitokondriális diszfunkció a TAF és a TDF alkalmazásakor krónikus kezelt HIV fertőzésben. A javaslat átfogó célja a TAF mitokondriumokra gyakorolt ​​in vitro és in vivo hatásainak meghatározása.

Kezelési rend: Egészséges HIV-fertőzött, 18 év feletti, nem ismert társbetegségek (beleértve az anyagcsere-betegséget is) PBMC-izolálásra kerül sor az 1. célban leírt in vitro vizsgálatokhoz (n=30). Az 1. cél esetében a sejteket 10 μM (és a Gileaddal folytatott megbeszélések után meghatározott egyéb dózisú) NRTI-eknek (TDF, TAF, ddC) tesszük ki legfeljebb 14 napos kezelésig. A TDF és a TAF relatív mitokondriális toxicitásának értékelésére in vivo (2. cél), egy nyílt elrendezésű kapcsolóvizsgálatot végeznek virológiailag szuppresszált HIV-1 pozitív résztvevőkkel. Az átállás a Stribild® (elvitegravir 150 mg/kobicisztát 150 mg/emtricitabin 200 mg/tenofovir-dizoproxil-fumarát 300 mg; E/C/F/TDF) a Genvoya®-ra (elvitegravir 150 mg/kobicisztát 0 mg/2emtricitab0 mg/2emtriciine 0 mg tenofovir-alafenamid 10 mg; E/C/F/TAF). A felvételi és kizárási kritériumokat lásd a megfelelő szakaszokban.

Elsődleges végpont: Összességében a mitokondriális funkció fenti in vitro és in vivo mérései a TAF és TDF előtt és után azt a hipotéziseket tesztelik, hogy az újabb NRTI-k minimális általános mitokondriális toxicitást mutatnak az emberekben. A mitokondriális funkció összes mérőszáma közül a celluláris oxigénfogyasztás (COC; a Seahorse technológiával meghatározottak szerint) tekinthető "arany standardnak", mivel ez a legfontosabb mitokondriális funkció (oxidatív foszforiláció) mértéke, amely a klinikai kimenetelhez kapcsolódik. Tekintettel arra a bizonytalanságra, hogy a mitokondriális funkció melyik mértéke tudja a legjobban megjósolni az NRTI által kiváltott mitokondriális toxicitást, a PBMC és a HepG2 sejtekben a mitokondriális diszfunkció relatív többszörös indukciójának összehasonlítása a mitokondriális diszfunkció ismert NRTI-induktorának (ddC) adott koncentrációjára adott válaszként. elemzés irányítására használható. A kiindulási mérést az NRTI-vel összefüggő mitokondriális diszfunkció zavaró tényezőinek ellenőrzésére fogják használni (minden személy saját kontrolljaként fog szolgálni), és az eredményeket az alapvonalhoz viszonyított relatív többszörös változásként fejezik ki. Ezen túlmenően, hasonló megközelítést alkalmazva, a 2. cél azt vizsgálja, hogy a TDF-ről TAF-alapú sémára való áttérés okoz-e bármilyen változást a mitokondriális funkció mérésében. Ez a megközelítés biztosítja, hogy a mitokondriális funkcióban 6 és/vagy 12 hónapos korban bekövetkezett bármilyen változás csak az NRTI-váltás miatt lesz másodlagos.

Másodlagos végpontok: Elfogadott, hogy a mitokondriális funkció két független mérőszáma megbízhatóbban képes előre jelezni a mitokondriális diszfunkciót, mint az egyes mérések külön-külön. A kutatók az NRTI által kiváltott mitokondriális toxicitást úgy határozzák meg, mint a mitokondriális toxicitás bármely más fő mérőszámának jelentős változását [a membránpotenciál csökkenése (Δψm), a mitokondriális reaktív oxigénfajták (mito-ROS) növekedése, a mitokondriális DNS mennyiségének csökkenése ( mtDNS), abnormális mitokondriális dinamika (a mitokondriumok fragmentációjának fokozása)). Végül, további felfedező másodlagos végpontok (a rendelkezésre álló maradék erőforrások alapján) a TAF metabolitok intracelluláris szintjének mérése. Szükség esetén meghatározzák az áramlási citometriát és az élő sejt képalkotást.

A kutatók az NRTI által kiváltott mitokondriális toxicitást a mitokondriális toxicitás bármely mérőszámának (COC, Δψm, mito-ROS, mtDNS, mitokondriális dinamika) jelentős változásaként határozzák meg. A kiindulási mérést az NRTI-vel összefüggő mitokondriális diszfunkció zavaró tényezőinek ellenőrzésére fogják használni (minden személy saját kontrolljaként fog szolgálni), és az eredményeket az alapvonalhoz viszonyított relatív többszörös változásként fejezik ki. Ezen túlmenően, hasonló megközelítést alkalmazva, a 2. cél azt vizsgálja, hogy a TDF-ről TAF-alapú sémára való áttérés okoz-e bármilyen változást a mitokondriális funkció mérésében. Ez a megközelítés biztosítja, hogy a mitokondriális funkcióban 6 és/vagy 12 hónapos korban bekövetkezett bármilyen változás csak az NRTI-váltás miatt lesz másodlagos.

Mivel minden donor minden kísérleti csoportban (alapvonal, nyomon követési mérés) mintát ad, páros t-tesztet, lineáris vegyes hatás modellt és nem paraméteres tesztet (szükség szerint) használnak a csoportok expressziós mértékeinek összehasonlítására, a donorhatásokhoz (életkor, szex, faj.

A kutatás eredményei hasznos információkkal szolgálnak az NRTI-vel összefüggő általános mitokondriális diszfunkcióról, amelyet a klinikai eredményekre vonatkozó adatokkal rendelkező nagyméretű vizsgálatokban tovább lehet validálni.