An#grippaux : rela#on pression de sélec#on et résistance No#ons sur le repurposing en thérapie an#grippale

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An#grippaux : rela#on pression de sélec#on et résistance No#ons sur le repurposing en thérapie an#grippale
An#grippaux : rela#on pression de sélec#on et
résistance
No#ons sur le repurposing en thérapie an#grippale

                         Vanessa ESCURET-PONCIN
     Laboratoire Virpath – UMR 5308 – U1111 CIRI Inserm CNRS UCBL1
                        Faculté de Médecine Lyon Est
   Laboratoire de Virologie HCL / Laboratoire associé CNR Virus Influenzae
An#grippaux : rela#on pression de sélec#on et résistance No#ons sur le repurposing en thérapie an#grippale
Objec#fs

• Les INAs : anMgrippaux actuellement recommandés

• Contexte de survenue de résistance : grippe chez
  l’immunodéprimé

• Quelles autres soluMons thérapeuMques (molécules
  disponibles ou en ATU)?

• Pistes de recherche de nouvelle molécules anMvirales
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ANTIGRIPPAUX DISPONIBLES: LES
INHIBITEURS DE NEURAMINIDASE
An#grippaux : rela#on pression de sélec#on et résistance No#ons sur le repurposing en thérapie an#grippale
Cycle de mul#plica#on des VI et cibles des an#viraux

                    Assemblage et                       Libération
                   bourgeonnement

        Attachement                                  Inhibiteurs de
                                                     Neuraminidase
                                                                     Oseltamivir
                                                                     (Tamiflu®)
                                                                      Voie Orale

                        Amantadine

                       Décapsidation
       Endocytose et
       fusion                          Ribavirine
                                       Favipiravir

                                                      P Palese, Nature Med 2004
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Cibles des an#viraux an# V.Influenza disponibles

                             Tous les VI humains                         Ribavirine
                               sont résistants                           Favipiravir
                                                                            (Japon)

                                                          Oseltamivir
                                                           Zanamivir

                                                   Laninamivir (inhalé)
                                                                  (Japon)
                                                              Peramivir
                                                                   (IV)
De Clercq and Li, CMR 2016                             (Japon, Corée, USA)
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Neuraminidases (NAs) et INAs

                                                                     Gubareva et al., Lancet 2000

                                                                                           6
Russell et al., Nature 2006; Collins et al., Nature 2008
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Etude ini#ale:
                                         infec#on expérimentale A(H1N1) chez volontaires sains
Titre viral médian dans lavages de nez

                                                                                                   Moyennes et
                                                                                                   écarts types?

                                         Oseltamivir per os en cura#f débuté 28h post inoculaMon     Hayden et al., JAMA 1999
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Méta-analyses d’Essais cliniques randomisés:
                 contexte de grippe non compliquée

•   9 essais cliniques randomisés (MUGAS (MulM Party Group for Advice on Science))
•   Oseltamivir 75mgx2/j contre placebo - 4328 paMents jeunes adultes sains
     Ø réduc#on de la durée des symptômes de 25 heures
     Ø risque accru de nausées et vomissements (9.9% et 8% vs 6.2% et 3.3%)
     Ø moins de complicaMons respiratoires nécessitant des ATB (4.9% si oseltamivir vs
        8.7% si placebo, p=0.0001)
     Ø moins d’hospitalisaMons (0.6% si oseltamivir vs 1.7% si placebo, p=0.013)
                                                                                 Dobson et al., Lancet 2015

•   Etude groupe Cochrane, confirme seulement
         • réduc#on durée des symptômes (17h chez adultes, 29h chez enfants)
         • risque accru de nausées et vomissements (+4%)       Jefferson et al., Cochrane DSR 2014

•   Contexte de grippe non compliquée : difficile de voir un effet anMviral supérieur à la réponse
    immunitaire
•   Physiopathologie grippe différente [sujet sain en communauté] versus [hospitalisé infecMon grave]
•   Absence d’essai contrôlé randomisé de l’efficacité de l’oseltamivir en prévenMon d’issues graves
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Méta-analyse données individuelles
                            (PRIDE study)

•   78 études observaMonnelles (2009-2011) - 29234 paMents de tous âges
•   Impact sur la mortalité de la prise d’INAs si A(H1N1)pdm09 et hospitalisé

•   diminu#on de mortalité chez l’adulte de 19%; de 50% si prise précoce (
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GRIPPE CHEZ L’IMMUNODEPRIME:
PRISE EN CHARGE
Grippes sévères:
                lien avec la réponse immune de l’hôte
            GRIPPE MALIGNE                       PATIENT IMMUNODEPRIME
  •    Réponse immunitaire trop forte      •   Réponse immunitaire trop faible:
        – Réponse inflammatoire                  – Effet cytopathique du virus accru
        – Effet cytopathique du virus            – GénéraMon de virus résistants aux ATV

            AnMviraux acMfs sur                         AnMviraux acMfs sur
         différentes cibles du virus                  différentes cibles du virus
                     +/-                                        +/-
          AnMviral ciblant la cellule                AnMviral ciblant la cellule
                      +                                          +
            Immunomodulateur                           Augmenter immunité
      diminuant réponse inflammatoire                  (Diminuer IS si possible)

Difficulté de réaliser des essais cliniques randomisés :
• Chez l’immunocompétent non sévère: difficulté de mee un effet anMviral car RI efficace
• Chez les cas sévères: diversité des tableaux cliniques
L’immunité de l’hôte dicte l’issue de la grippe
           chez pa#ents avec greffe de CSH
• Lymphopénie en CD4 et CD8
   Ø excréMon prolongée
   Ø plus de risque d’aoeinte des VAI
• Recons#tu#on immunité innée alors que lymphopénie
   Ø survenue d’aneinte sévère des VAI et de SDRA
• Des Mtres élevés en Ac spécifiques n’empêchent pas aoeinte VAI et SDRA
  car absence de cellules effectrices ADCC
• Recons#tu#on Ly TCD4 et CD8
   Ø clairance virale                                       Gooskens et al., BMT 2013

• Durée d’excréMon médiane de 12j chez ID vs non ID,
• inversement corrélée au nbre de lymphocytes                     Khanna et al., Transpl ID 2009
Durée d’excré#on prolongée chez l’ID

                                    Erreur de réplica#on Polymérase virale

                                                   Quasiespèces virales
                                                     plus importantes
                                               si réplicaMon non contrôlée
         19j
                                                Traitement an#viral
                                           sélec#onne des virus porteurs
                        6,4 j
                                             de muta#ons de résistance

32             54
                     Memoli et al., CID 2014
Prélèvement pour diagnos#c de virus respiratoires

•   Prélèvements de choix pour une bonne sensibilité:
     – ANP (enfant) ou
     – écouvillonnage des 2 fosses nasales + pharyngé (type Virocult ou Copan)

                                     OU

•   Suivi décroissance virale par RT-PCR quan#ta#ve:
     – quan#té de virus inversement corrélée au Ct
     – comparer un même type de prélèvement
Traitement influenza chez l’ID (HSCT et SOT)
•   C’est le déficit immunitaire qui affecte la durée de réplica#on du virus: s’adapter
    à chaque paMen
•   Début traitement : le plus tôt possible après le début des SC
•   Oseltamivir 75mg 2x/j
•   Pas d’avantage clinique ou virologique à traiter à 150 mg 2x/j         Farrar, SEAICR, BMJ 2013
     – essai randomisé , cas sévères hospitalisés, 5j de traitement
•   Durée traitement = 10 jours au moins
•   Prélever tous les 5-7 jours pour voir si décroissance de la quanMté de virus
•   En absence de décroissance ou absence d’amélioraMon clinique après 10 jours de
    traitement suspecter une résistance (10%)
•   Si résistance ou forme sévère : Zanamivir IV

•   Etudes observaMonnelles montrent un intérêt à traiter:                             Chemaly et al., CID 2007
                                                                                         Choi et al., Blood 2011
     – diminuMon du risque de progression vers VAI
     – diminuMon du risque d’hypoxie
     – diminuMon du risque de DC à 6 semaines et à 6 mois            Engelhard et al., ECIL-4 Transplant ID 2013
                                                               Ison, Influenza & Other Respiratory Viruses 2013
Zanamivir IV – Disponible en ATU

•   ATU (demande de PUT auprès ANSM et GSK)
     – InfecMon sévère à V. influenza
     – Virus Influenza résistant à l’oseltamivir documenté
           • Souvent virus A(H1N1) avec mutaMon H275Y dans N1 (résistance à l’oseltamivir
             croisée avec peramivir)
           • sous Zanamivir IV développement possible de mutaMon I223R qui confère une
             résistance accrue à l’oseltamivir et une résistance au zanamivir
                                                                            Nguyen et al., CID 2010
                                                                            Van der Vries et al., Plos Pathog 2011
     –   POSOLOGIES du Zanamivir IV (10mg/mL)                               Le Goff et al., Plos One 2012

     –   600 mgx2/j à adapter à la fonc#on rénale, à l’âge et au poids (si
Bilan de l’u#lisa#on du Zanamivir IV:
    effet an#viral modéré, besoin de recons#tu#on immunitaire pour
                        clairance virale complète
•   Pas d’intérêt à associer oseltamivir + zanamivir :                       Duval et al., Plos Med 2010
                                                                                  Dulek et al., CID 2010
     – effet antagoniste + cas où associés et DC

•   Etudes observa#onnelles: difficiles de trancher sur effet car pa#ents les plus
    graves
     – Issues favorables plutôt liées à récupéra#on lymphocytes T:
           • Cas enfant 10 ans LAL (600 mg 2x/j IV pdt 15j)                Gaur et al., NEJM 2010
                                                                   Ghosh et al., Transplant ID 2012
           • Cas ado 17 ans HSCT pour LAL (10mg/kg 2x/j pdt 34j)
     – Étude chez 13 paMents . Peu efficace si débuté trop tard. Décès lié à
        l’immunodépression                                                 Fraaij et al., JID 2011

•   Essai phase 3 randomisé double aveugle interna#onale Marty et al., Lancet Respi Med 2017
     – PaMents >16 ans, hospitalisés infecMon sévère à VI; début des SC ≤5j
     – Zanamivir IV 300 mg 2x/j, 600 mg 2x/j, oseltamivir per os 75mg 2x/j, Durée 5 à
        10 jours
     – pas de différence significa#ve dans réduc#on durée pour améliora#on des SC
DETECTION DE LA RESISTANCE AUX
INAS AU LABORATOIRE
Buts de la détermina#on de la sensibilité aux INAs
 • DétecMon virus résistant chez paMent traité en absence de réponse
   au traitement
       § pas d’amélioraMon clinique ou excréMon virale prolongée (paMents
         graves et/ou ID) après 5 à 10j de traitement bien conduit
       § développement de SC malgré prophylaxie
       § SC après contact avec paMent infecté par virus résistant
    Ø modificaMon traitement avec anMviral adapté

 • Déterminer le niveau global de résistance
    Ø En 2007-2008 circulaMon de virus naturellement porteurs de la
      mutaMon H275Y dans N1 et résistants à l’oseltamivir
    Ø choix anMviral de 1ère intenMon
    Ø permet de déceler des virus résistants qui ont un bon « fitness » =
      bonne mulMplicaMon et transmissibilité
Site cataly#que de la NA

• acides aminés catalyMques: R118, D151, R152, R224, E276, R292, R371, Y406
• acides aminés structuraux: E119, R156, W178, S179, D/N198, I222, E227, H274, E277,
                             N294, E425                                 Varghese et al., Proteins 1992
                                                                                 Escuret et al., Therapy 2011
Méthodes évaluant la suscep#bilité
                     des VI aux INAs
•   Tests génotypiques de la NA et de la   •   Méthodes fonc#onnelles testant
    HA                                         l’inhibi#on de l’ac#vité de la NA
•   Tests ciblés sur mutaMon ou            •   Différents substrats, (fluorescents ou
    séquençage plus ou moins long et           luminescents) techniques commerciales
    sensible                                   ou maisons

•   Réalisable directement sur le          •   Permet de dépister de nouvelles
    prélèvement                                mutaMons de résistance aux INAs
•   Tests au niveau de posiMons connues    •   Établit des niveaux de résistance

•   Coûteux et plus long pour obtenir un   •   Nécessite isolats en culture
    résultat                                    – impossible si charge virale faible
•   Lien à faire avec tests foncMonnels         – sélecMon de variants par la culture
                                           •   Absence de cut-off reliant l’IC50 à la
                                               significaMon clinique
2011 - Cas excré#on prolongée Virus Influenza B NA I221L

                                                  Escuret et al., JID 2014
Cord blood allograz                                  Oseltamivir treatment (D35 to D40, D118 to D123)
                                              Transplant (D83)                                    Zanamivir IV treatment (D100 to D115)

                                                                                                  2014 – ExcréMon prolongée
           H275H/Y (12%)
                                                                                                    paMent aoeint de DICS
           H275H/Y (29%)

                           H275H/Y (19%)

                                           H275H/Y (11%)
                                           H275H/Y (22%)

                                                                   H275H/Y (24%)

                                                                                   H275H/Y (5%)
                                                                                   H275H/Y (9%)

Pvts séquencés par NGS: en cours d’analyse
Pvts pr lesquels détec#on de mix H275H/Y (faible % de Y). En bleu : H275.
                                                                                                                        Données non publiées
Données non publiées
ALTERNATIVES THERAPEUTIQUES
Alterna#ves thérapeu#ques
               sur des cibles cellulaires

                       Soluble receptors, FGF4 pepMde
                       Sialidase DAS181

                                                                       Aspirine

                                                                          Inhibitors (SC7741)
                                                            IKK

                                                          NF-κb

                                                        Caspase 3,8

               GTP
              supply
Ribavirine
                                                                      Ludwig et al. 2009, 2011
Ribavirine: effet an#viral in vitro et in vivo sur les VI
•    Ribavirine (Virazole), 1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide
•    Effet anMviral à large spectre
•    Ribavirine-MP: inhibe l’IMPDH
                                                                      Sidwell et al., Science 1972
           à diminuMon du pool de GTP cellulaire                       Streeter et al., PNAS 1973
                                                                   Malinoski et al., Virology 1981
           à effet immunosuppresseur                                    Poaer et al., Nature 1976

•    La ribavirine est un agent mutagène car reconnu comme ATP ou GTP
                                                                    Croay et al., Nature Med 2000
•    Effet inhibiteur sur la polymérase des VI à fortes concentra#ons
                                                                                  Eriksson et al., AAC 1977

•    Essais cliniques réalisés dans les années 1980s
      – Ribavirine per os
      – Effet plutôt modeste (faibles effecMfs, pas de différences significaMves)
                                                                               Magnussen et al., AAC 1977
                                                                                    Stein et al., AAC 1987

•    UMlisaMon dans 2 cas d’infecMon à VI résistants aux INAs chez l’ID
                                                                                       CDC, MMWR 2009
                                                                           Van der Vries et al., NEJM 2010
Intérêt des Immunoglobulines ?

•   RéducMon de la mortalité
     – de 55% (non traités) à
     – 20% (20 paMents recevant plasma de convalescents ayant eu
       A(H1N1)pdm09) (p= 0.011)                                Hung et al., CID 2011

•   PeMt essai contrôlé en double aveugle
     – intérêt des immunoglobulines contenant des Mtres élevés en Ac anM
        A(H1N1)pdm09
     – absence de mortalité si Ig IV spécifiques dans les 5j après début SC
     versus 40% de décès si IgIV sans Ac spécifiques (p= 0.04)      Hung et al., Chest 2013
Favipiravir: effet an#viral sur les VI

•   Favipiravir (T-705) 6-fluoro-3-hydroxy-2-pyrazine carboxamide
•   ConverM en forme favipiravir ribofuranosyl – MP puis –TP
•   An#viral à large spectre sur virus à ARN (+) et ARN (-) (V. Influenza, Ebola,
    norovirus, arenavirus mais aoendre résultats des essais cliniques)

•   T-705 RTP reconnu / polymérase VI comme GTP ou ATP: effet mutagène
    (tératogène et embryotoxique)
•   T-705 RTP inhibe la polymérase des VI et la synthèse de l’ARN viral
                                                                             Furuta et al., AAC 2005
                                                                           Sangawa et al., AAC 2013

•   Essais cliniques phase 3 en cours aux USA et en Europe (contre placebo chez
    l’adulte grippe non compliquée)
•   Approuvé au Japon en 2014 contre les virus influenza nouveaux ou pour lesquels
    les INAs sont inefficaces
Favipiravir et Ribavirine: effets / VI

                                        Vanderlinden et al., AAC 2016
Les An#viraux contre la grippe: futur? (1)

•   INHIBITEURS DE REGIONS CONSERVEES DE HA
     • an#corps monoclonaux neutralisant / région conservée de HA : plusieurs Ac
        sont en cours d’essais cliniques
     • Nitazoxanide: anMparasitaire per os / diarrhée à Giardia , Cryptosporidium
          • Efficacité anMvirale à large spectre
          • Effet au niveau post-traducMonnel : empêche le transport de HA vers la
            membrane de la cellule
          • Essai Phase 2/3 contre placebo: diminu#on durée SC Non Significa#ve
            (95,5h si 600 mg2x/j vs 116,7 h placebo)         Haffizulla et al., Lancet ID 2014

•   INHIBITEURS DE NP
     • Stratégies anMvirales pour bloquer interacMons NP-NP, NP-ARN, export de NP
       du noyau
          • Nucleozin: oligomérisaMon de NP qui empêche export hors du noyau
          • Naproxen (AINS): disloque l’interacMon NP-ARN (effet in vitro et modèle souris)
          • RK424 bloque un domaine criMque pour interacMons NP-NP et ARN-NP et pour
                                                          McKimm-Breschkin & Fry., Andviral Res. 2016
            export nucléaire
Les An#viraux contre la grippe: futur? (2)
               Mécanisme du « Cap-snatching »

                                                                                            Pflug et al., Vir Research 2017

hap://viralzone.expasy.org/   Structure cristallographique récemment décrite:
all_by_protein/839.html
                              Opportunité de design de nouveaux inhibiteurs
                              - InhibiMon de la liaison de PB2 à la coiffe située en 5’ des pre- ARNm de l’hôte
                                  (VX-787 = JNJ-872 ne semble pas inhiber les virus influenza B, Phase 2b*
                              - Inhibiteur de PA (L-742,001)
  Naesens et al., COIP2016    - peMts inhibiteurs de l’interacMon de la région C terminale de PA et N terminale de PB1
Preuve de concept :
              An#viraux ciblant des partenaires cellulaires
Cellular transcriptome signature of infec#on   In silico screening   Compound with an#-correlated
                                                                          cellular signature

                                                                               In vitro cellular tests

                                                                                      Suite:
                                                                                  Essai Flunext
                                                                            CaractérisaMon signature
                                                                               transcriptomique
                                                                                 chez paMents

                                                                                Molécules acMves
                                                                         In vitro et dans modèle souris

                                                                             PHRC à venir (Réa Lille)

                                                                                      Josset L, et al, PLoS One. (2010)
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