Hoofdstuk 1: Virale hepatitis
1. Geschiedenis antivirale therapieën
Verschillende virussen: hiertegen bestaan therapieën
- Herpes virus - Hepatitis B virussen
- HIV - HDV
- Influenza virus - Hepatitis C virussen
- Pox virussen - SARS-CoV-2
- Er zijn honderden virussen, dus er zijn niet zo veel middelen tegen deze virussen
Acyclovir: Zovirax
- 1e antiviraal geneesmiddel (ontdekt door vrouw)
- Werking molecule: lijkt op een Guanosine (nucleoside analoog) met een suiker
Het ontbreken van een ring zorgt juist voor de antivirale activiteit
- Nucleoside: moet 3 fosfaten krijgen om ingebouwd te worden in DNA van het virus
Enzymen in de cel en van virus zorgen voor fosforylering
- Je krijgt ACV trifosfaat en wordt ingebouwd in 1 streng van DNA door polymerase
- Omdat de ring niet volledig is, kan er geen nieuw nucleoside worden ingebouwd
Ketenterminatie: virus kan zijn genetische code niet volledig
vermenigvuldigen virus replicatie verstoord
Ontdekking van antivirale middelen in het Rega Instituut:
- Ontdekking van nucleoside fosfonaten
- Normaal is het krijgen van de 1e fosfaat heel lastig (beperkende stap)
Fosfaat is geladen en is niet zo stabiel, dus moeilijk in te bouwen
- Fosfonaat: de 1e fosfaat is al in een stabiele manier aanwezig in het molecule,
waardoor het makkelijker is om de andere 2 fosfaten toe te voegen
molecule is zo actiever
- Tenofovir (HIV therapie) en Cidofovir
HIV geneesmiddel combinaties:
- HIV: succesvol in vinden van verschillende types van inhibitoren (meer dan 25) met
verschillende manier van werken combinatie mogelijk
- Vroeger: zeer complex en heel veel pillen oncomfortabel voor patiënt
- Nu: men is erin geslaagd om die combinaties in 1 pil te steken, waardoor het comfort
van de patiënt verhoogd is Tenofovir
- Toegang van antivirale geneesmiddelen: globaal beschikbaar verschillende
bedrijven verkopen hun geneesmiddelen in armere landen aan een lagere prijs
Er kunnen nieuwe virussen opduiken die een grote impact kunnen hebben:
Disease X: ziekte die veroorzaakt wordt door een pathogeen, maar opeens wel een
grote epidemie of pandemie kan veroorzaken kan effect hebben op
miljoenen mensen als we er niet op voorbereid zijn
1
,High throughput screening @ Rega:
- Zoeken naar nieuwe antivirale geneesmiddelen door screening
- High throughput screening: begin met grote library van compounds en structuren
Antivirale test opstellen, vaak op basis van cellen en virus de chemische
structuren testen en kijken of er antivirale activiteit is
- Plaat: 1 hit op grote plaat die heeft antivirale activiteit en andere putjes dus niet
- Hit bevestigen: nakijken of het effectief klopt en hoe sterk de activiteit is
- Hit confirmation/selection hit explosion chemical validation
- Moleculen met beste activiteit en minste toxiciteit bekomen
- Hit-to-lead: veel activiteit in cellen en niet toxisch klinische studies enzo
Caps-It: robotized lab-in-a-box
- Automated platform in a BSL3+ environment Niveau 3
- Lab in een box: staat vol met robots
- Door programmatie van de software kan je volledig functioneel via de robotarm
werken om onderzoek te doen
2. Virale hepatitis
Hepatitis virussen:
- Hepatitis A virus: Picornaviridae +ssRNA
- Hepatitis B virus: Hepadnaviridae dsDNA
- Hepatitis C virus: Flaviviridae +ssRNA
- Hepatitis D virus: Kolmioviridae -ssRNA, virusoid
- Hepatitis E virus: Hepeviridae +ssRNA
Hepatitis: infectie van de lever verschillende virussen kunnen dit dus veroorzaken
Hepatitis B en C:
- Geven chronische leverziekte/hepatitis
- Wijdverspreid: totaal 325 miljoen mensen besmet silent killer in 1,34 miljoen
- Er bestaat wel een effectieve behandeling Hep C, maar minder voor Hep B
Wereld: oneerlijke verdeling
- Grote groep van mensen met virale hepatitis B en C in armere werelddelen
Afrika, Zuidoost-Azië
- Komt wel overal ter wereld voor (ook bij ons), maar niet gelijk verdeeld
Verloop HBV/HCV infecties:
- Acute infectie: virus is acuut aan het vermenigvuldigen
- Symptomatisch: je hebt symptomen, bv. leverinflammatie, geelzucht, …
- Asymptomatisch: je hebt geen symptomen en merkt geen infectie op
- Ernstige leverfalen: zeer zeldzaam in de acute infectie fase
2
, - Veel mensen genezen na de acute infectie fase: 90-95% van de mensen met een
acute Hep B infectie, kunnen het virus zelf klaren met hun immuunsysteem en
hebben daarna geen last meer bij Hep C is dit maar 20%
- Chronische fase: sommige mensen gaan na acute infectie fase over naar chronische
fase het virus blijft lang aanwezig na de acute fase
- Asymptomatisch chronische drager van virus: kan overgaan naar chronische
- Chronische fase: levercirrose, leverfalen, leverkanker, transplantatie, dood
- Sommige mensen gaan meteen over van de acute fase naar de chronische fase
- Veel mensen gaan uiteindelijk van asymptomatische drager naar chronische fase
waarbij ze effectief last krijgen
Virale hepatitis:
- 1e fase hepatitis: steatose en leververvetting
- Evolueert naar steatohepatitis, ontsteking van vervette lever leverfibrose en
littekenvorming levercirrose leverkanker en transplantatie
Major gaps in virale hepatitis geneeskunde:
- Veel mensen weten niet dat ze besmet zijn, wat behandeling moeilijk maakt
Zonder echte symptomen laten mensen zich niet testen onwetendheid
- Er wordt nu meer moeite gedaan om meer te diagnosticeren, omdat er behandeling
bestaat zonder diagnose, wordt er niet behandeld, en dan gaat de gezondheid wel
achteruit
- Treatment gap: behandeling kan redelijk duur zijn, waardoor er wel nog een gap
bestaat tussen diagnose en behandeling
3. Hepatitis C virus HCV
Hepatitis C virus:
- Flaviviridae: +ssRNA genoom
- Structuur: genetische code +ssRNA zit in capside met enveloppe (lipidenlaagje) en
glycoproteïnen waarmee het virus de cel kan binnengaan
- Nobelprijs: ontdekking HCV ontdekt dat hepatitis ook veroorzaakt kon worden
door non A en non B hepatitis ze hebben hepatitis C virus ontdekt en
het genetisch materiaal geïsoleerd en gesequenced
- Chimpansee: aangetoond dat als je het viraal RNA rechtstreeks injecteert in de lever,
dat die apen de symptomen krijgen
- Wereld: 71 miljoen mensen wereldwijd meer gelijke verdeling over de wereld
- Transmissie: geïnfecteerd bloed injectie druggebruik (60%), bloedtransfusie (10%),
seksueel (15% - zeldzamer), andere en onbekende manieren (5%)
- HCV: vaak silent killer genoemd, omdat je het vaak pas opmerkt in een laat stadium
3
, Hepatitis C virus:
- Genetische code virus: +ssRNA met 1 open reading
frame, alle eiwitten worden van het ene stuk afgelezen
- Eerst structurele eiwitten, zorgen voor bv. capside
- Niet structurele eiwitten voor bv. replicatiecomplex
Replicatiecyclus HCV:
- Entry van virus in de levercel (beperkt celtropisme)
- Lipidenmembraan valt open: uncoating door lagere pH in deel van de cel
Capside en genetisch materiaal komen in cytoplasma, en capside gaat uit
elkaar vallen, waardoor RNA vrij aanwezig is in cytoplasma
- +RNA: wordt herkend door translatiemachine in de cel zelf, zodat het RNA omgezet
wordt in 1 groot eiwit
- Eiwit gaat naar ER, waar proteasen de eiwitten in stukken gaan knippen, zodat ze
matuur worden en hun functie kunnen uitoefenen
- Niet-structurele eiwitten vormen replicatiecomplex en zorgt voor vermenigvuldigen
van RNA van virus -RNA wordt aangemaakt en wordt gebruikt om dan weer nieuw
+RNA te maken nieuwe RNA strengen worden gemaakt om nieuwe virale eiwitten
te maken of nieuwe viruspartikels te maken
- Structurele eiwitten en RNA gaan samen viruspartikel vormen dat buiten de cel wordt
gezet om de cel ernaast te infecteren, of komt in de bloedstroom terecht
- HCV: positief RNA genoom er zijn variaties van HCV virussen 7 genotypes, en
die reageren niet hetzelfde op antivirale therapieën door bv. andere AZ die ze hebben
HCV is genetisch divers:
- Wereld: vooral G1/2/3 over heel de wereld G4 en 5 zijn geografisch beperkt
- G4 vooral in Egypte door onveilig gebruik van naalden
- G5 vooral in Zuidelijke Afrikaanse landen
Mijlpalen in HCV onderzoek: ontdekking HCV virus in 1989
Voor de ontdekking van het virus werd er al gestart met de 1e behandeling met
interferonen (1986)
Ontwikkeling van HCV therapie vanaf 1986: interferon IFN
- Lange behandeling: 24-48 weken laag % patiënten die er positief op reageerden
- SVR: percentage van geen detecteerbaar virus DNA/RNA meer zo hoog mogelijk
Interferon: maar 2-7% SVR, dus werking was heel laag
- 1998: ribavirine RBV toevoegen tot combinatietherapie iets hogere SVR, maar nog
altijd 48 weken behandeling
- Gepegyleerd interferon PEG-IFN: chemische modificatie van interferon, zodat je maar
1 keer per week interferon moest nemen via spuit meer mensen bleven de
therapie dus nemen SVR was nog altijd maar 50%
- Mensen reageerden heel verschillend en ondervonden ook neveneffecten
4
1. Geschiedenis antivirale therapieën
Verschillende virussen: hiertegen bestaan therapieën
- Herpes virus - Hepatitis B virussen
- HIV - HDV
- Influenza virus - Hepatitis C virussen
- Pox virussen - SARS-CoV-2
- Er zijn honderden virussen, dus er zijn niet zo veel middelen tegen deze virussen
Acyclovir: Zovirax
- 1e antiviraal geneesmiddel (ontdekt door vrouw)
- Werking molecule: lijkt op een Guanosine (nucleoside analoog) met een suiker
Het ontbreken van een ring zorgt juist voor de antivirale activiteit
- Nucleoside: moet 3 fosfaten krijgen om ingebouwd te worden in DNA van het virus
Enzymen in de cel en van virus zorgen voor fosforylering
- Je krijgt ACV trifosfaat en wordt ingebouwd in 1 streng van DNA door polymerase
- Omdat de ring niet volledig is, kan er geen nieuw nucleoside worden ingebouwd
Ketenterminatie: virus kan zijn genetische code niet volledig
vermenigvuldigen virus replicatie verstoord
Ontdekking van antivirale middelen in het Rega Instituut:
- Ontdekking van nucleoside fosfonaten
- Normaal is het krijgen van de 1e fosfaat heel lastig (beperkende stap)
Fosfaat is geladen en is niet zo stabiel, dus moeilijk in te bouwen
- Fosfonaat: de 1e fosfaat is al in een stabiele manier aanwezig in het molecule,
waardoor het makkelijker is om de andere 2 fosfaten toe te voegen
molecule is zo actiever
- Tenofovir (HIV therapie) en Cidofovir
HIV geneesmiddel combinaties:
- HIV: succesvol in vinden van verschillende types van inhibitoren (meer dan 25) met
verschillende manier van werken combinatie mogelijk
- Vroeger: zeer complex en heel veel pillen oncomfortabel voor patiënt
- Nu: men is erin geslaagd om die combinaties in 1 pil te steken, waardoor het comfort
van de patiënt verhoogd is Tenofovir
- Toegang van antivirale geneesmiddelen: globaal beschikbaar verschillende
bedrijven verkopen hun geneesmiddelen in armere landen aan een lagere prijs
Er kunnen nieuwe virussen opduiken die een grote impact kunnen hebben:
Disease X: ziekte die veroorzaakt wordt door een pathogeen, maar opeens wel een
grote epidemie of pandemie kan veroorzaken kan effect hebben op
miljoenen mensen als we er niet op voorbereid zijn
1
,High throughput screening @ Rega:
- Zoeken naar nieuwe antivirale geneesmiddelen door screening
- High throughput screening: begin met grote library van compounds en structuren
Antivirale test opstellen, vaak op basis van cellen en virus de chemische
structuren testen en kijken of er antivirale activiteit is
- Plaat: 1 hit op grote plaat die heeft antivirale activiteit en andere putjes dus niet
- Hit bevestigen: nakijken of het effectief klopt en hoe sterk de activiteit is
- Hit confirmation/selection hit explosion chemical validation
- Moleculen met beste activiteit en minste toxiciteit bekomen
- Hit-to-lead: veel activiteit in cellen en niet toxisch klinische studies enzo
Caps-It: robotized lab-in-a-box
- Automated platform in a BSL3+ environment Niveau 3
- Lab in een box: staat vol met robots
- Door programmatie van de software kan je volledig functioneel via de robotarm
werken om onderzoek te doen
2. Virale hepatitis
Hepatitis virussen:
- Hepatitis A virus: Picornaviridae +ssRNA
- Hepatitis B virus: Hepadnaviridae dsDNA
- Hepatitis C virus: Flaviviridae +ssRNA
- Hepatitis D virus: Kolmioviridae -ssRNA, virusoid
- Hepatitis E virus: Hepeviridae +ssRNA
Hepatitis: infectie van de lever verschillende virussen kunnen dit dus veroorzaken
Hepatitis B en C:
- Geven chronische leverziekte/hepatitis
- Wijdverspreid: totaal 325 miljoen mensen besmet silent killer in 1,34 miljoen
- Er bestaat wel een effectieve behandeling Hep C, maar minder voor Hep B
Wereld: oneerlijke verdeling
- Grote groep van mensen met virale hepatitis B en C in armere werelddelen
Afrika, Zuidoost-Azië
- Komt wel overal ter wereld voor (ook bij ons), maar niet gelijk verdeeld
Verloop HBV/HCV infecties:
- Acute infectie: virus is acuut aan het vermenigvuldigen
- Symptomatisch: je hebt symptomen, bv. leverinflammatie, geelzucht, …
- Asymptomatisch: je hebt geen symptomen en merkt geen infectie op
- Ernstige leverfalen: zeer zeldzaam in de acute infectie fase
2
, - Veel mensen genezen na de acute infectie fase: 90-95% van de mensen met een
acute Hep B infectie, kunnen het virus zelf klaren met hun immuunsysteem en
hebben daarna geen last meer bij Hep C is dit maar 20%
- Chronische fase: sommige mensen gaan na acute infectie fase over naar chronische
fase het virus blijft lang aanwezig na de acute fase
- Asymptomatisch chronische drager van virus: kan overgaan naar chronische
- Chronische fase: levercirrose, leverfalen, leverkanker, transplantatie, dood
- Sommige mensen gaan meteen over van de acute fase naar de chronische fase
- Veel mensen gaan uiteindelijk van asymptomatische drager naar chronische fase
waarbij ze effectief last krijgen
Virale hepatitis:
- 1e fase hepatitis: steatose en leververvetting
- Evolueert naar steatohepatitis, ontsteking van vervette lever leverfibrose en
littekenvorming levercirrose leverkanker en transplantatie
Major gaps in virale hepatitis geneeskunde:
- Veel mensen weten niet dat ze besmet zijn, wat behandeling moeilijk maakt
Zonder echte symptomen laten mensen zich niet testen onwetendheid
- Er wordt nu meer moeite gedaan om meer te diagnosticeren, omdat er behandeling
bestaat zonder diagnose, wordt er niet behandeld, en dan gaat de gezondheid wel
achteruit
- Treatment gap: behandeling kan redelijk duur zijn, waardoor er wel nog een gap
bestaat tussen diagnose en behandeling
3. Hepatitis C virus HCV
Hepatitis C virus:
- Flaviviridae: +ssRNA genoom
- Structuur: genetische code +ssRNA zit in capside met enveloppe (lipidenlaagje) en
glycoproteïnen waarmee het virus de cel kan binnengaan
- Nobelprijs: ontdekking HCV ontdekt dat hepatitis ook veroorzaakt kon worden
door non A en non B hepatitis ze hebben hepatitis C virus ontdekt en
het genetisch materiaal geïsoleerd en gesequenced
- Chimpansee: aangetoond dat als je het viraal RNA rechtstreeks injecteert in de lever,
dat die apen de symptomen krijgen
- Wereld: 71 miljoen mensen wereldwijd meer gelijke verdeling over de wereld
- Transmissie: geïnfecteerd bloed injectie druggebruik (60%), bloedtransfusie (10%),
seksueel (15% - zeldzamer), andere en onbekende manieren (5%)
- HCV: vaak silent killer genoemd, omdat je het vaak pas opmerkt in een laat stadium
3
, Hepatitis C virus:
- Genetische code virus: +ssRNA met 1 open reading
frame, alle eiwitten worden van het ene stuk afgelezen
- Eerst structurele eiwitten, zorgen voor bv. capside
- Niet structurele eiwitten voor bv. replicatiecomplex
Replicatiecyclus HCV:
- Entry van virus in de levercel (beperkt celtropisme)
- Lipidenmembraan valt open: uncoating door lagere pH in deel van de cel
Capside en genetisch materiaal komen in cytoplasma, en capside gaat uit
elkaar vallen, waardoor RNA vrij aanwezig is in cytoplasma
- +RNA: wordt herkend door translatiemachine in de cel zelf, zodat het RNA omgezet
wordt in 1 groot eiwit
- Eiwit gaat naar ER, waar proteasen de eiwitten in stukken gaan knippen, zodat ze
matuur worden en hun functie kunnen uitoefenen
- Niet-structurele eiwitten vormen replicatiecomplex en zorgt voor vermenigvuldigen
van RNA van virus -RNA wordt aangemaakt en wordt gebruikt om dan weer nieuw
+RNA te maken nieuwe RNA strengen worden gemaakt om nieuwe virale eiwitten
te maken of nieuwe viruspartikels te maken
- Structurele eiwitten en RNA gaan samen viruspartikel vormen dat buiten de cel wordt
gezet om de cel ernaast te infecteren, of komt in de bloedstroom terecht
- HCV: positief RNA genoom er zijn variaties van HCV virussen 7 genotypes, en
die reageren niet hetzelfde op antivirale therapieën door bv. andere AZ die ze hebben
HCV is genetisch divers:
- Wereld: vooral G1/2/3 over heel de wereld G4 en 5 zijn geografisch beperkt
- G4 vooral in Egypte door onveilig gebruik van naalden
- G5 vooral in Zuidelijke Afrikaanse landen
Mijlpalen in HCV onderzoek: ontdekking HCV virus in 1989
Voor de ontdekking van het virus werd er al gestart met de 1e behandeling met
interferonen (1986)
Ontwikkeling van HCV therapie vanaf 1986: interferon IFN
- Lange behandeling: 24-48 weken laag % patiënten die er positief op reageerden
- SVR: percentage van geen detecteerbaar virus DNA/RNA meer zo hoog mogelijk
Interferon: maar 2-7% SVR, dus werking was heel laag
- 1998: ribavirine RBV toevoegen tot combinatietherapie iets hogere SVR, maar nog
altijd 48 weken behandeling
- Gepegyleerd interferon PEG-IFN: chemische modificatie van interferon, zodat je maar
1 keer per week interferon moest nemen via spuit meer mensen bleven de
therapie dus nemen SVR was nog altijd maar 50%
- Mensen reageerden heel verschillend en ondervonden ook neveneffecten
4
