Η ίαση στην HIV νόσο. Μεταλλίδης Συμεών. Παθολόγος - Λοιμωξιολόγος. Επίκουρος Καθηγητής. Ιατρική Σχολή ΑΠΘ

Transcript

1 Η ίαση στην HIV νόσο Μεταλλίδης Συμεών Παθολόγος - Λοιμωξιολόγος Επίκουρος Καθηγητής Ιατρική Σχολή ΑΠΘ

2 Ο Steven Weinberg (1933- ), ένας από τους πλέον διαπρεπείς φυσικούς των ημερών μας, ο οποίος πήρε το Nobel Φυσικής το 1979 είπε: Πρόκειται για την αναζήτηση μιας τελικής θεωρίας, η οποία θα είναι τελική μόνον κατά μια έννοια: θα είναι το τέλος ενός συγκεκριμένου είδους επιστήμης, της αρχαίας αναζήτησης των αρχών που δεν είναι δυνατόν να εξηγηθούν με τη χρήση άλλων, βαθύτερων αρχών».

3 Ποιοι είναι οι στόχοι για την HIV-νόσο.

4 Διανύοντας την 4 η δεκαετία της πανδημίας της HIV-νόσου: Πρέπει να σκεφτούμε τι μας περιμένει.. Πρόληψη της εξέλιξης της νόσου στους ασθενείς Πρόληψη της λοίμωξης Εκρίζωση της λοίμωξης

5

6 Antiretroviral therapy:>3 million years of life saved Predicted Survival if HIV+ at age 25 years Lohse, N. et. al. Ann Intern Med 2007;146:87-95

7

8 Στο δρόμο για την εκρίζωση της HIV-λοίμωξης 34.2 εκατομμύρια άνθρωποι με HIV-λοίμωξη: μόνο 8 εκατομμύρια σε HAART Μόνο σε λίγες χώρες επιτυγχάνεται θεραπεία >80% Εφόρου ζωής θεραπεία Στίγμα και διακρίσεις Δύσκολη συμμόρφωση Τοξικότητα Ελάττωση του προσδόκιμου επιβίωσης Ακόμη υψηλή νοσηρότητα Η θεραπεία είναι πρόληψη της νόσου

9 Στο δρόμο για την εκρίζωση της HIV-λοίμωξης Αύξηση του αριθμού των ασθενών που χρειάζονται ακριβές θεραπείες 2 ης και 3 ης γραμμής Υπολογιζόμενο κόστος το 2015 (στόχος 15 εκατομμύρια ασθενείς σε θεραπεία): 22 δισεκατομμύρια δολάρια Το τελικό κόστος της εφόρου ζωής θεραπείας με περιορισμένες επενδύσεις σε μια εποχή παγκόσμιας κρίσης Η εφόρου ζωής θεραπεία για όλους δεν είναι βιώσιμη λύση

10 The major unmet need is getting treatment to all in need The majority of people globally (> 20 million) are not on therapy Piot and Quinn, NEJM 2013 Micek et al., JAIDS 2009 Gardner et al., CID 2011 Hall et al., JAMA IM 2013

11

12 Πως φτάσαμε εδώ

13

14 Τι είναι η ίαση.

15 Τι σημαίνει ο όρος ίαση ;;;;;; Θεραπεία αποστείρωσης (Sterilizing cure): Μη ανίχνευση γενετικού υλικού στον ξενιστή, η HIVλοίμωξη έχει εκριζωθεί Λειτουργική Θεραπεία (Pax romana or functional cure): Κάποιο γενετικό υλικό του HIV παραμένει στον ξενιστή, αλλά το ανοσολογικό σύστημα αναστέλλει πλήρως τον πολλαπλασιασμό του ιού χωρίς την ανάγκη θεραπείας

16

17

18 Ποιοι είναι οι φραγμοί στην ίαση

19 Γιατί η HAART δεν μπορεί να εκριζώσει τον HIV? Η HAART αναστέλλει μόνο τον πολλαπλασιασμό/είσοδο του HIV Η HAART δεν σκοτώνει τα μολυσμένα κύτταρα: Το ανοσοποιητικό σύστημα πρέπει να εξαφανίσει τα μολυσμένα κύτταρα Παραμονή του ιού σε κύτταρα με μεγάλο χρόνο ζωής Ενσωμάτωση στον γενετικό υλικό του ξενιστή Το HIV DNA επιζεί όσο επιζούν τα κύτταρα

20 Φραγμοί στη θεραπεία του HIV Που είναι ο ιός και πως διατηρείται σε παρουσία κατασταλτικής θεραπείας? Residual replication Φλεγμονή Ανοσολογική ενεργοποίηση Latent infection

21 Τι συμβαίνει μετά την διακοπή της θεραπείας..

22 Άμεση αύξηση του ιικού φορτίου μετά την διακοπή της θεραπείας HIV RNA 50 CD4 count 0 1 Years on cart off cart

23 Πια είναι η πηγή της ιαιμίας μετά την διακοπή της θεραπείας..

24 Πηγή της ιαιμίας μετά την διακοπή της θεραπείας Η πηγή της ιαιμίας μετά την διακοπή της θεραπείας παραμένει άγνωστη Μπορεί να προέρχεται από τα κυκλοφορούντα ηρεμούντα μνημονικά CD4 κύτταρα. Αλλά ο πληθυσμός αυτός δεν είναι ο μόνος Πρέπει να υπάρχουν και άλλες δεξαμενές λανθάνοντα ή ενεργού ιού..

25 Μετά από 25 χρόνια προόδου της αντιρετροϊκής θεραπείας Η θεραπεία του HIV δεν είναι ακόμη εφικτή HIV RNA (cps/ml) 50 1 Αίμα Ιστοί Cell associated HIV DNA Cell associated HIV RNA Cell associated HIV DNA Cell associated HIV RNA Infectious virus (IUPM) Plasma single copy assay 0 1 Years on cart Chun, Nature 1997; Chun, J Infect Dis 1997; Lewin, J Virol 1999; Palmer, PNAS 2008; Yukl J Infect Dis 2010

26

27 Ασθενείς που γίνονται μη ανιχνεύσιμοι VL<50 copies/ml μετά την έναρξη HAART για πρώτη φορά και παρακολουθούνται με δεύτερης γενιάς μεθόδους ανίχνευσης του ιικού φορτίου (Ν=1386) 25% των ασθενών (Ν=354) θα εμφανίσουν αύξηση του ιικού φορτίου μεταξύ copies/ml σε διάστημα 12 μηνών από την επίτευξη του στόχου της μη ανιχνευσιμότητας 2fold rise 19% των ασθενών(ν=269) Θα εμφανίσουν blips. Συνήθως 1 με 2 6% των ασθενών (Ν=85) Θα εμφανίσουν ιαιμία χαμηλού επιπέδου

28 Το μεγαλύτερο ποσοστό των ασθενών (>80%) σε αποτελεσματική HAART χαμηλού επιπέδου ιαιμία.. Η ιαιμία αυτή κυμαίνεται από 1-10 copies/ml και μπορεί να είναι παροδική ή επίμονη

29 Raltegravir Intensification No association between plasma measures of viral persistence and T cell activation in blood From DC Douek, MD, at San Francisco, CA: March 24, 2013, IAS-USA.

30 Οι ιστικές και κυτταρικές πηγές διατήρησης του HIV σε ασθενείς υπό αποτελεσματική θεραπεία δεν είναι γνωστές

31 Anatomic reservoirs: pharmacological sanctuaries

32 Επανεργοποίηση λανθανόντων κυττάρων

33 Τα Τ-κύτταρα βρίσκονται κύρια στους ιστούς Activating environment High levels of CCR5 expression High levels of HIV replication before ART GALT 60% of T lymphocytes Blood 25% extracellular fluid volume 2% of T lymphocytes Everything else 35-40% of T lymphocytes Poles, Anton, Markowitz, Lafeuillade, Chun, Rouzioux, Dandekar

34 Representation of the association between the decayrate of virions from the FDC pool and the meanquantity of drug for TFV-DP (black), FTC-TP (red), and EFV (green), showing faster decay of virions with higher concentrations of drug. 2013

35

36 when you have eliminated the impossible, whatever remains, however improbable, must be the truth S. Holmes,The Sign of the Four

37 2014

38 Οι επιπτώσεις της υπολειπόμενης ιαιμίας δεν είναι ξεκάθαρες

39 Υπολειπόμενη ιαιμία Πιθανές επιπτώσεις Χρόνια ανοσολογική ενεργοποίηση Ανάπτυξη αντοχής Μπορεί να συμμετέχει στην αύξηση του ιικού φορτίου μετά την διακοπή της θεραπείας

40 Ο ρόλος του ανοσοποιητικού συστήματος.

41 HIV Infection, Immune Activation and CD4 cell depletion CD4 Deficiency negatively correlates to Immune activation despite induction of powerful immune responses against HIV Immune responses Immune Activation CD4 counts HIV load 200 Where is Immune activation coming from? B Autran EACS 09

42 Αίτια ενεργοποίησης του ανοσοποιητικού συστήματος σε ιολογικά κατασταλμένους ασθενείς Συνεχής ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού από την συνεχή παραγωγή ιικών σωμάτίων Μη ειδική ενεργοποίηση από την αλλόθεση μικροβιακών παραγόντων από το έντερο Συνυπάρχοντα παθογόνα όπως ο CMV, EB, HSV Απώλεια της συνήθους ανοσορυθμιστικής απάντησης όπως τα Τ- ρυθμιστικά κύτταρα Ομοιοστατική αύξηση των Τ-κυττάρων σε απάντηση της ελάττωσης των CD4, ένας αντιρροπιστικός μηχανισμός.

43 Consequences of HIV Infection in GI Tract Loss of tight junctions Mucus Microbial products Enterocy te apoptosis CD4 T cell loss Healthy Gut Tight epithelial junctions, mucus Anti-microbial peptides, Abs, cells Majority of CD4 T cells in body Cross-talk between microbes and epithelial cells and immune cells From DC Douek, MD, at San Francisco, CA: March 24, 2013, IAS-USA. HIV-Infected Gut Massive loss of CD4 T cells Enteropathy 2-10x increased permeability Translocation of microbial products Systemic immune activation

44 gut CD4 depletion enteropathy HIV Tem Tem Tem Tcm Tem Tcm immune activation From DC Douek, MD, at San Francisco, CA: March 24, 2013, IAS-USA.

45 immune deficiency gut CD4 depletion enteropathy HIV Tem Tem Tcm immune activation CMV??? non-aids morbidity low thymic output LT fibrosis T/B cell dysfunction inflammation tissue damage From DC and Douek, mortality MD, at San Francisco, CA: March coagulopathy 24, 2013, IAS-USA.

46 T cell activation declines, but remains abnormal even after many years of HAART % CD38+HLADR+ CD8+ T Cells P < P < HIV Negative (n=82) Non- Controller (n=65) HAART (n=132) Hunt PW, et al. J Infect Dis. 2003;187: and unpublished

47 HIV-related apoptosis of the gut mucosal epithelia induces Microbial translocation Thus eliciting systemic immune activation JM. Brenchley,.AT. Haase,and DC. Douek Nat Med 2006 Systemic LPS from translocated Bacteria correlates with disease progression Systemic LPS binds Monocytic receptors (CD14) and elicitsrelease of pro-inflammatory cytokines BAutran/06

48 A single measurement of IL-6 or D- dimers predicts morbidity or mortality over several years

49

50 Decay Kinetics of Viral Infected Cells

51

52 Η λανθάνουσα λοίμωξη είναι ένα εμπόδιο στην εκρίζωση της HIV νόσου Τα λανθάνοντα μολυσμένα κύτταρα είναι ανθεκτικά στη θεραπεία People People HAART New HIV infections AIDS- related deaths Total: 34.2 million HIV infected Latency - μια αναστρέψιμη χαμηλής αναπαραγωγικότητας κατάσταση της λοίμωξης, όπου τα μολυσμένα κύτταρα διατηρούν την ικανότητα να επανανεργοποιηθούν και να δημιουργήσουν νέα ιικά σωμάτια

53 Λανθάνουσα Λοίμωξη Τα λανθάνοντα μολυσμένα κύτταρα: Δεν αναγνωρίζονται από το ανοσολογικό σύστημα Δεν καταστρέφονται από την αντιρετροϊκή αγωγή

54 Τα λανθάνοντα μολυσμένα κύτταρα είναι σπάνια

55 Η λανθάνουσα λοίμωξη μπορεί να διαπιστωθεί σε πολλά T κύτταρα Bone marrow Thymus Peripheral circulation Ag M M M M Naive Effector/ transitional Central memory Multipotent progenitor cells Naïve T cells Transitional memory Central memory Latent reservoir Chun et al., Nature 1997; 387:183; Finzi et al., Science 1997; 278:1295; Brooks et al., Nat Med 2001; 7:459 ; Chomont et al., Nat Med 2009; 15: 893; Dai et al., J Virol 2009: 83(9): ; Carter et al., Nat Med 2010; 16: 446; Wightman et al., J Infect Dis 2010; 202(11):

56 Τα περισσότερα λανθάνοντα μολυσμένα κύτταρα και τα περισσότερα ενεργά μολυσμένα κύτταρα βρίσκονται στον λεμφικό ιστό.. Mmu VL=17 CSF VL<50 DNA RNA Lymphoid tissue GI tract ++ + CNS Neg/+ Neg RT-SHIV infection HAART =Tenofovir/emtricitabine/efavirenz Reproductive tissue + Neg Other + Neg North et al., J Virol 2010; 84(6):

57 Ιστικές και κυτταρικές πηγές διατήρησης του HIV σε ασθενείς υπό αποτελεσματική θεραπεία Resting (ηρεμούντα) memory CD4 κύτταρα Μονοπύρηνα μακροφάγα Αστροκύτταρα

58 Resting (ηρεμούντα) memory CD4 κύτταρα Είναι το πιο καλά μελετημένη δεξαμενή του ιού Υπάρχει όμως μεγάλη ετερογένεια στον πληθυσμό αυτό Οι διαφορετικοί πληθυσμοί έχουν διαφορετικούς χρόνους ημίσειας ζωής Υπάρχει διαφορά στους πληθυσμούς μεταξύ αίματος και ιστών

59 Κεντρικά κύτταρα μνήμης CCR7 Δραστικά κύτταρα μνήμης Μεταβατικά κύτταρα μνήμης CD27

60 Η κύρια δεξαμενή φαίνεται ότι είναι τα κεντρικά και μεταβατικά κύτταρα μνήμης Nat Med 2009

61 Μονοπύρηνα φαγοκύτταρα Σε αντίθεση με τα CD4 κύτταρα η HIV λοίμωξη των μονοπύρηνων φαγοκυττάρων in vitro ή σε διάφορα ανατομικά διαμερίσματα (ΚΝΣ, πνεύμονα, λεμφικό ιστό) in vivo χαρακτηρίζεται από μικρού βαθμού έως καθόλου κυτταρικό θάνατο. Μια δεύτερη ιδιαιτερότητα των μονοπύρηνων φαγοκυττάρων είναι η ικανότητα τους να παράγουν και να αθροίζουν ιικά σωμάτια σε ενδοκυττάρια διαμερίσματα Αυτή η ικανότητα τους έχει προσδώσει τον όρο «Δούρειος Ίππος» γιατί κρύβουν τον ιό από το ανοσολογικό σύστημα και την φαρμακευτική αγωγή Παρόλο που ο κύριος ρόλος τους είναι σε ιστικό επίπεδο, έχουν διαπιστωθεί μολυσμένα κυκλοφορούντα μονοπύρηνα

62 Μονοπύρηνα φαγοκύτταρα Τα μολυσμένα μονοπύρηνα φαγοκύτταρα έχουν αναφερθεί ότι βρίσκονται σε μια μόνιμα διεγερμένη κατάσταση όσον αφορά την παραγωγή κυτταροκινών. Πιθανά έτσι συμβάλλουν στη δημιουργία και διατήρηση ενός φλεγμονώδους περιβάλλοντος.που να συμβάλλει στην HIV παθογένεια συμπεριλαμβανομένης και της χρόνιας ενεργοποίησης των Τ-κυττάρων.

63 Αστροκύτταρα Ο HIV διεισδύει στο ΚΝΣ με την συστηματική λοίμωξη και προσβάλλει μακροφάγα και μικρογλοιακά κύτταρα. Οι νευρώνες και τα ολιγοδενδροκύτταρα δεν προσβάλλονται. Η λοίμωξη των αστροκυττάρων έχει καταδειχθεί σε πολλαπλές μελέτες. Τα κύτταρα αυτά έχουν την δυνατότητα παραγωγής νέων ιικών σωματίων Καθώς επίσης και της δυνατότητας λανθάνουσας λοίμωξης Μεταξύ 1-20% των αστροκυττάρων αναφέρονται ότι είναι HIV DNA θετικά

64 Μέγεθος της λανθάνουσας δεξαμενής

65 Higher CD4 T cell count smaller is the reservoir Chomont, Routy et al. Nat Med 2009

66 Ποια είναι η φυσική πορεία ενός λανθάνοντος μολυσμένου κυττάρου και ποιοι μηχανισμοί οδηγούν στην λανθάνουσα λοίμωξη. Σας παρακαλώ συγχωρείστε την άγνοια μου

67

68 Mηχανισμοί στα κύτταρα και τον ιό που οδηγούν σε διατήρηση του HIV

69 To go where no man has gone before

70 Η καταστολή της αντιγραφικής ικανότητας είναι η βασική για την επίτευξη της λανθάνουσας λοίμωξης..

71

72 Ύπαρξη ενός κατασταλτικού νουκλεοσώματος του Nuc-1 ακριβώς στο σημείο έναρξης της μεταγραφής LTR YY1 LSF LSF Margolis et al., J Virol 1994 Romerio et al., J Virol 1997 Coull et al., J Virol 2000 He & Margolis, MCB 2002 Ylisastigui et al. JID 2002

73 Έλλειψη κριτικών παραγόντων μεταγραφής στον ξενιστή LTR NF-kB, NFAT

74 Η έλλειψη ή η αδρανοποίηση του θετικού μεταγραφικού παράγοντα PTEFb μπορεί να οδηγήσει σε λανθάνουσα λοίμωξη Role of Positive transcription elongation b - PTEFb

75 HIV lives within chromatin deacetylated Closed Nucleosome Gene Expression Repressed acetylated Open Histones Gene Expression Active

76 Η λανθάνουσα λοίμωξη έχει σχέση με την ενεργοποίηση της μεταγραφής και την κατάσταση της χρωματίνης HDACs Histone deacetylases Απακετυλάσες της ιστόνης

77 Ποιες είναι οι πιθανές στρατηγικές για την επίτευξη της ίασης

78 Strategies to cure HIV Gene therapy Treatment optimization & intensification (eliminate all replication) Therapeutic vaccination Reversal of HIV latency (to enhance host-control) Immune-based therapies (reverse pro-latency signaling) (increase viral production) Washington D.C., USA, July 2012

79 Κλινικές μελέτες που αφορούν την συνεχιζόμενη ιαιμία

80 Treatment intensification studies in patients successfully treated with HAART Study n Weeks Buzon et al. Nat Med 10 Llibre et al. Antiv Ther 12 Gandhi et al. PLoS Med 10 Hatano et al. JID 11 MacMahon et al CID 10 Dinoso et al. PNAS RAL CD4 T-cells SCA >500 No Cell-associated DNA or RNA Yes: 2LTRs No: total/integrated HIV DNA Immune activation Yes: %CD38 + of CD8 + RO + 12 (+12) RAL >500 No No Αμφιλεγόμενα <350 Δεδομένα No No RAL + Gut RAL 474 No 12 EFV,LPVr,ATVr 564 No Yulk et al. AIDS RAL Gut No Yes: unspliced RNA/10 6 CD4 + T cells in the ileum No: total HIV DNA Trend Washington D.C., USA, July 2012

81 Improving antiretroviral tissue distribution Above and beyond compliance Dancing with chemical formulae of antivirals

82 EnhancedART effectand reducedplasma tenofovir exposures at approximately onetenth the clinically approved dose of TNF Unlike tenofovir, TAF does not interact with renal transporters OAT1 or OAT3, and exhibits no OATdependent cytotoxicity AF: Tenofovir alafenamide fumarate; TDF: Tenofovir disoproxil fumarate; TFV: Tenofovir; TFV-DP: Tenofovir diphosphate; TFV-MP: Tenofovir monophosphate OAT: organic anion transporters Antivir Ther Apr 4. Antimicrob Chemother 2014;

83 Ανοσολογικές θεραπείες

84 Interferon-alpha intensification in individuals on ART IFN alpha approved to treat hepatitis C infection Reduces the level of HIV in non-treated individuals n=4; NIAID/CCMD Clinic, Univ of Pittsburgh cart>1 year; HIV RNA<50 & >0.6; CD4>300 cells/µl week Pre-IFN IFNa-2b Post-IFN No effect on plasma viremia or total cell-associated HIV DNA Reversible increase in immune activation (CD8 + CD38 + ) cells NCT Washington D.C., USA, July 2012

85 Strategy to enhance T cell recovery Van den Brink Nat Rev Immunol 2014

86 Anti-inflammatory therapy to reduce HIV reservoir KGF Darunavir: étude SINGLE Deek S and Douek D. Immunity 2013

87 Increase of CD3 in the lamina propria by immunohistochemistry at week 12 after r-hil-7 Plos Pathog 2014

88 Τι στοιχεία έχουμε από τον πραγματικό κόσμο

89

90 The Berlin patient: Treated for acute myeloid leukemia by allo-stem cell transplatation

91 Sterilizing cure: Elimination of HIV following BMT Η πρόσφατη περίπτωση ενός Γερμανού ασθενούς με HIV και ΟΜΛ BMT από δότη που είχε μια εξάλειψη ζεύγους βάσης στη θέση 32 του γονιδίου CCR5 Το μόνο παράδειγμα sterilizing cure Sharon R Lew in and Christine Rouzioux. AIDS 2011; 25: Infectious diseases unit, The Alfred, Monash Univ ersity Melbourne, Australia. Laboratory of v irology, Hopital Necker, Univ ersite Paris Descartes, Paris, France.

92

93 CCR5 Wild Type and CCR5 D32 Homozygous ~ 1% of white population [1] Heterozygous 10% to 15% of white population [1] CCR5 wild type CCR5 32 Normal Heterozygous Homozygous wt/wt wt/ 32 32/ 32 2 normal copies 1 copy of 32 2 copies of 32 Standard disease progression Delayed disease progression Resistant to HIV infection Liu R, et al. Cell. 1996;86: Samson M, et al. Nature. 1996;382: Dean M, et al. Science. 1996;273: Huang Y, et al. Nat Med.1996;2: Michael NL, et al. Nat Med. 1997;3: Eugen-Olsen J, et al. AIDS. 1997;11:

94

95

96 Sterilizing cure: Elimination of HIV following BMT Διακοπή cart HIV RNA παρέμεινε <1 copy/ml. Μη ανίχνευση HIV-DNA ή HIV-RNA Πολλαπλές βιοψίες ΓΕΣ Βιοψία εγκεφάλου Ανάλυση ΕΝΥ Μυελός των οστών Sharon R Lew in and Christine Rouzioux. AIDS 2011; 25: Infectious diseases unit, The Alfred, Monash Univ ersity Melbourne, Australia. Laboratory of v irology, Hopital Necker, Univ ersite Paris Descartes, Paris, France.

97 Ερωτήματα. Ήταν μόνο η μεταμόσχευση? Ο ασθενής έλαβε και αντιθυμοκυτταρική σφαιρίνη Ήταν η μεταμόσχευση με CCR5 32? Είναι πραγματικά μια αποστειρωτική θεραπεία? Πειράζει που βρέθηκε λίγο ιός?

98 The Boston Patients Dr. Timothy Henrich of Brigham and Women's Hospital

99 Bone marrow transplant with unprotected (not HIV-resistant) donor cells the 2 Boston Patients delayed viral rebound.. But did not prevent it...

100 The Boston Patients were HIV positive and also developed leukemia. They underwent reduced-intensity chemotherapy to clear the leukemia (stayed on antiretroviral therapy during this process). They then received a bone marrow transplants (not HIV-resistant cells). Stayed on ART for 2.6 and 4.3 years and virus was not detectable. Upon treatment interruption, viral rebound occurred after 3 and 8 months.

101 Λειτουργική Θεραπεία

102

103 Detection of Human Immunodeficiency Virus Type 1 (HIV-1) Infection in the Child. Persaud D et al. N Engl J Med 2013;369: le Solid arrow = Last prescription for ART filled Dashed arrow = Time of last ART administration

104 Λειτουργική Θεραπεία: elite controllers Έντονη ειδική έναντι του HIV T-κυτταρική ανταπόκριση Long term non-progressors Elite controllers Hunt et al., J Infect Dis 2008 ;197:126; Hatano et al., J Virol 2009; 83: 329; Pereyra et al., J Infect Dis 2009; 200:984; HIV Controller Study, Science. 2010;330(6010): Soghoian DZ et al., Sci Transl Med 2012; 4(123):123ra25; Hersberger et al., Blood. 2011;117(14):

105 Οι elite controllers φαίνεται να έχουν μια έντονη CD8- T κυτταρική δυνατότητα να καταστέλλουν τον HIV-1 σε σχέση με την πρώιμη λοίμωξη % IFNg + CD4 + T cells % IFNg + CD8 + T cells PHI P=0.048 HIC % IL-2 + CD4 + T cells % IL-2 + CD8 + T cells PHI HIC PHI HIC PHI HIC 50 patients in PHI (median 35 days p.i.) Median drop of log HIV-1 RNA copies/ml within 7 days log p24 decrease (CD4 vs CD4:CD8 1:1) PHI P < HIC Lecuroux et al PLoS One, 2013

106 Οι Post cart controllers δεν φαίνεται να έχουν ευνοϊκούς HLA απλότυπους 80 % of patients HLA B35 HLA B27 HLA B57 0 Saez-Cirion et al, unpublishe

107 The VISCONTI patients Πέντε από τους 32 ασθενείς που έλαβαν πολύ πρώιμη θεραπεία και για παρατεταμένο διάστημα κατέδειξαν εμμένουσα ιολογική και ανοσολογική καταστολή για πάνω από 6 χρόνια μετά την διακοπή της θεραπείας. 2 conditions: Treat early (median 2.3 weeks) Treat for long (median 5 years)

108 Λειτουργική Θεραπεία: post cart controllers CD4+ T cells/mm3 VisORA Year RNA copies/ml VISCONTI cohort; n=12, treated in acute infection; median times since treatment interruption 72 months Hocqueloux et al., AIDS 2010; Salgado et al., Retrovirology 2011; 8:97; Saez-Cirion et al (unpub

109

110 Η συνεχιζόμενη έρευνα σε αυτούς τους ασθενείς μπορεί να δώσει ελπίδες για λειτουργική θεραπεία

111 Κλινικές μελέτες ενεργοποίησης της λανθάνουσας λοίμωξης

112 Clashing the krotala to scare HIV out of the cells Jean-Pierre Routy M.D. Professor of Medicine McGill University

113 Στυμφαλίδες όρνιθες: ο πέμπτος άθλος του Ηρακλή

114

115 Ενεργοποιώντας την λανθάνουσα HIVλοίμωξη: in vitro Τα κρόταλα Histone deacetylase (HDAC) inhibitors 1, 2 Cytokines IL-7 3,4 IL-15 5 Anti-alcohol agent Disulfuram 6 Methylation inhibitors 5-aza-dC 7 Immune modulation Anti PD1 NF-kB activators Prostratin, PMA, TNFα 4 Akt/HEXIM-1 modulators HMBA 8 Histone Methyltransferase inhibitors (HMTI) 9 Chaetocin, BIX Other Quinolines 10 Combination enhances potency 4,9,11 1 Contreras, J Biol Chem. 2009;284(11):6782-9; 2 Wightman., Immunol Cell Biol 2012; 3 Wang, J Clin Invest 2005; 115:128; 4 Saleh, Retrovirology 2011;8:80; 5 Chomont, 6 th IAS Rome 2011; 6 Xing, J Virol; 2011;85(12):6060-4; 7 Friedman, J Virol; :9078-8; 8 Contreras PLoS Pathog (10): ; ; 9 Bouchat, AIDS 2012; 10 Xing et al., J Antimicrob Chemother. 2012;67(2): ; 11 Reuse et al., PLos One 2009;4:e6093

116 HDACi turn HIV genes on HDACi HDACis Histone deacetylases Αναστολείς της Απακετυλάσης της ιστόνης OFF TF Bolden et al., Nat Rev Drug Disc 2006;5:769; Prince et al. Clin Canc Res 2009;15:3958; Contreras et al, J Biol Chem 2009; 284: 6782; Archin et al AIDS Res Hum Retroviruses 2009;25:207; Reuse et al., PLos One 2009;4:e6093; Burnett et al., J Virol 2010: 84: ;

117 Reactivation of latent HIV by histone deacetylase inhibitors Shirakawa et al. Trends in Microbiology, June 2013

118 Vorinostat (SAHA) Ισχυρός αναστολέας της HDAC Ενεργοποιεί τα λανθάνοντα μολυσμένα κύτταρα in vitro Έχει έγκριση για τη θεραπεία του Δερματικού T κυτταρικού λεμφώματος Πολλαπλές μελέτες φάσης II για άλλες κακοήθειες Βραχυπρόθεσμη τοξικότητα καλά καταγεγραμένη Μακροπρόθεσμη τοξικότητα άγνωστη Contreras et al, J Biol Chem 2009; 284: 6782; Archin et al AIDS Res Hum Retroviruses 2009;25:207; Saleh et Retrovirology 2011;8:80; Wightman et al Immunol Cell Biol 2012 Jan;90(1):47-54; Prince et al. Clin Canc Res 2009;15:3958

119 Activating latent HIV: HDACi vorinostat n=20 day cart>3 years HIV RNA<50 c/ml CD4>500 cells/µl * Rectal biopsy cart * Vorinostat 400 mg/day * Lewin, 19 th CROI, Seattle 2012, abstract #106 n = up to 20 cart > 6 months HIV RNA < 50 c/ml CD4 > 300 cells/µl In vitro response to vorinostat cart visit * PK * 200mg 400mg 400mg * Leukapharesis (post dose as per PK) Archin et al., 19th CROI, Seattle 2012, abstract #157LB

120 Vorinostat turns HIV genes on in vivo HIV-1 gag RNA copies per well Baseline cart Vorinostat 400 mg 0 Pt. 1 Pt. 2 Pt. 3 Pt. 4 Pt. 5 Pt. 6 Archin et al., 19th CROI, Seattle 2012, abstract #157LB

121 April 2014 March 2014

122 Οι αγωνιστές της πρωτεϊνικης κινάσης C οδηγούν σε αύξηση του NF-κΒ και άρα αναστροφή της λανθάνουσας λοίμωξης Η ελάττωση του NF-κΒ οδηγεί σε λανθάνουσα λοίμωξη

123

124

125 Άρα πιθανά να χρειάζεται μια συνδυαστική θεραπεία με κάποιο παράγοντα που θα ενισχύσει την ικανότητα του οργανισμού να σκοτώσει αυτά τα κύτταρα

126 Εμβόλια

127 Strategy for eradication: Enhancing cytotoxicity: Therapeutic vaccine. Modified from Richman et al

128

129 laureates/1996/

130 Longitudinal Analysis of Rh-CMV/SIV Mediated Protection After Intravaginal Infection

131

132

133 Συνδυαστικές θεραπείες

134 Is exhaustion of HIV Immune Reservoirs feasible? The Eramune Projects Can the most potent combinations of ARV and immune interventions - That activates «latently» infected cells - That targets cells actively replicating HIV Exhaust the HIV reservoirs? HIV DNA HIV RNA Hyper-ART + Immune interventions Eramune: Study design cart Intensification + Immune Intervention Optimized cart (control) Anti_HIV Vaccines IL-7 2 parallel International Clinical Trials currently ongoing: Eramune-01 & -02 Autran et al Science 2000, 2004, Nat Rev Immunol 2003, Murphy Science 2009

135 ERAMUNE: treatment intensification, activation and enhance immunity week n=29 ERAMUNE 01 EUROPE n=28 ERAMUNE 02 US Arm A Arm B Arm A Arm B cart +intensification (raltegravir +maraviroc) cart +intensification (raltegravir +maraviroc) IL-7 cart +intensification (raltegravir +maraviroc) cart +intensification (raltegravir +maraviroc) DNA prime HIV Ad5 Primary endpoint HIV DNA in PBMC

136 Κλινικές μελέτες που στρέφονται στην δημιουργία ανθεκτικών κυττάρων στην HIV-λοίμωξη

137 Long-term control of HIV by CCR5 Δ32/Δ32 stem cell transplantation CCR5 scbmt (X2) Chemotherapy (x4) Total-body irradiation (x2) off ART no viral rebound CCR5+ CCR5 Donor HIV-1+ AML HIV-1? Hütter. NEJM. 2009; Allers. Blood Washington D.C., USA, July 2012

138 An alternative approach: the use of engineered ZFNs to permanently disrupt the CCR5 open reading frame. Ένα μεγάλο πλεονέκτημα της μεθόδου είναι η μόνιμη αναστολή της έκφρασης του γονιδίου του CCR5 Η διακοπή του CCR5 μπορεί να οδηγήσει σε μια μόνιμη αντιική δράση και να οδηγήσει σε επικράτηση των CCR5 / κυττάρων τόσο στα λεμφικά όσο και στα μυελικά διαμερίσματα που μολύνει ο HIV-1 Holt N, etal. Nat Biotechnol. Washington 2010 D.C., Aug;28(8): USA, July 2012

139 Nucleases chop up DNA: eliminate CCR5 expression or eliminate HIV CCR5 Gene disruption Holt, Nat Biotechnol 2010; Naldini, Nat Gen 2011; Lalezari, CROI 11 Washington D.C., USA, July 2012

140 Matt Sharp Washington D.C., USA, July 2012

141 Gene therapy to eliminate CCR5 Τα CCR5-ανασταλμέναT κύτταρα μεταμοσχεύονται, μεταναστεύουν και επικρατούν στο περιφερικό αίμα και τον βλεννογόνο του εντέρου Αυξημένα CD4 T-cell και ομαλοποίησητη ς σχέσης CD4:CD8 μετά από μια μόνο έγχυση Καλά ανεκτή θεραπεία SB NCT & NCT ; Lalezari, CROI 11 Washington D.C., USA, July 2012

142 Τρέχουσες κλινικές μελέτες

143 Μεγαλύτερος κίνδυνος, Μεγαλύτερη ελπίδα Τα ηθικά διλήμματα θα γίνονται όλο και μεγαλύτερα

144

145 Ίσως χρειαστεί βοήθεια από ένα άλλο ήρωα

146 Πολύ λίγα κατάφεραν να γλυτώσουν και πέταξαν μακριά αναζητώντας καταφύγιο στο νησί του Άρη που βρισκόταν στον Εύξεινο Πόντο. Εκεί τα συνάντησε αργότερα ο Ιάσονας με τους συντρόφους του, στην Αργοναυτική εκστρατεία.

147 Η ίαση μέσα από τα μάτια των ασθενών.

148 Ερωτηματολόγιο για την ίαση Από την πλευρά των ασθενών που ζουν με HIV: Ποια θεραπεία είναι η προτιμότερη?

149

150

151

152 David Ho, MD, early champion of drug "cocktails," was Time s 1996: Man of the Year 152

153 Όσο και αν θέλαμε να τα ωραιοποιήσουμε: Η πραγματική εικόνα είναι αυτή

154 AIDS / Θάνατος Όχι πια. 30 Μαθηματικό μοντέλο προβλέπει ότι 3 χρόνια καταστολής του ιού θα οδηγούσε σε εξάλειψη του ιού No therapy Mono-therapy Dual-therapy 10 5 Triple therapy Months JAMA 1998 & CMAJ 1999

155 Realism

156 HIV controllers and Post-treatment controllers different ways for a similar outcome CD4 T cell counts/µl HIV controllers (HIC): infected individuals spontaneously controlling HIV- 1 infection At least 5 years of infection, naïve of carv, maintain 5 last viral loads < 400 copies HIV-1 RNA (copies/ml plasma) CD4+ T cells/mm Year 14 patients Months on cart : 36.5 (12-92) Months post-cart: 89 (48-115) 500 Post-treatment controllers (PTC): infected individuals controlling HIV-1 infection after interruption of cart Therapy started within 10 weeks following Primary Infection (median 39 days p.i.) HIV-1 RNA (copies/ml plasma) Buffassa et al, PLoS One 2011 Saez-Cirion et al PLoS Path 2013

157 HIV Elite Controllers vs PTC Controllers HIV controllers (HIC) Asymptomatic primary infection: low viral loads and high CD4 T cell counts in PHI 80% HIC carry one protective HLA-class I allele Generally strong HIV-specific T cell responses with strong capacity to eliminate infected cells Abnormal high levels of T cell activation Estimated frequency: 0.5% of HIV infected patients Post-Treatment Controllers (PTC) Symptomatic primary infection: high viral loads and low CD4 T cell counts in PHI 57% PTC carry one HLA-class I allele associated with high viral loads Generally very weak HIV-specific T cell responses with poor capacity to eliminate infected cells Low levels of T cell activation Estimated frequency: 5-15% of HIV infected patients interrupting a >12 months-length treatment initiated in primary infection

158 Γιατί πρέπει να μελετήσουμε την παραμονή του ιού ;;;;; Για να κατανοήσουμε τα εμπόδια στην εκρίζωση του HIV (absolute or functional) Για να ελέγξουμε αν η μείωση της υπολειπόμενης ιαιμίας θα επιφέρει βελτίωση στην υγεία των ασθενών

159 Ποιοι δείκτες παραμονής του ιού μπορούν να μετρηθούν. Cell-free (plasma) HIV RNA HIV DNA: total, Integrated, 2LTR circles Cell associated HIV RNA: Promoterproximal, Multiply spliced, Unspliced. Promoter Proximal t ranscripts Adapted from Furtado et al NEJM 1999

160 Eliminating viral replication: no effect of treatment intensification HIV RNA HIV DNA T20 LPV/r ATV/r Raltegravir (x5) Maraviroc (x3) Years on cart intensification Dinoso et al., Proc Natl Acad Sci U S A, (23): 9403; McMahon et al., Clin Infect Dis, : 912; Ghandi et al., J Infect Dis :293; Buzon et al., Nat Med, : 460; Ghandi et al., Plos Med 2011;7 Yukl et al., AIDS 2010;16:2451; Hatano et al., J Infect Dis 2011; 203:960; Gutierrez, Plos One 2011:12:e27864

161

162 Ενσωμάτωση του ιού στο DNA του κυττάρου. Συνήθως η ενσωμάτωση γίνεται σε μια περιοχή ενεργών μεταγραφόμενων γονιδίων Με την βοήθεια του μεταγραφικού παράγοντα LEDFF/p75 Μερικές όμως φορές μπορεί να γίνει σε περιοχή με λιγότερη μεταγραφική ικανότητα λόγω ανασταλτών nuc-i Επίσης σημαντικό ρόλο παίζουν επιγενείς παράγοντες που αφορούν την ακετυλίωση και μεθυλίωση της ιστόνης

163 Routy/Jenabian JAIDS 2014

164 JAIDS 2014

165 Decreased plasma levels of scd14 and D-dimer after IL-7 administration scd14 blood levels D-dimer blood levels Decreased blood scd14 correlates with gut T cell reconstitution Decreased blood D-dimer is correlated with gut T cell reconstitution c Seriti, Routy PloSPathogens

166 Activating latent HIV: disulfiram n=20 cart>18 months HIV RNA<40 c/ml CD4>200 cells/ml day cart * Disulfiram 500 mg/day * * IUPM (infectious units per million cells) Significant increase in HIV RNA in plasma on disulfiram (p>0.001) Pre- DIS DIS Spivak et al, 19 th CROI, Seattle 2012, abstract 369

167 Will latently infected T-cells die post activation? cart Activated CD4+ T-cell? Cytotoxic T-cells Resting CD4+ T-cell + Shan et al., Immunity 2012; 36:1-11