Đại cương thuốc kháng virus

Virus gồm có loại 1 hoặc 2 chuỗi ADN hoặc ARN được bọc trong một vỏ protein gọi là  capsid. Một số virus có cả vỏ lipoprotein, và giống như capsid, vỏ này có thể chứa các protein kháng nguyên. Virus bắt buộc phải sống ký sinh trong tế bào vật chủ, sự sao chép của chúng phụ thuộc chủ yếu vào các quá trình tổng hợp của tế bào vật chủ.

Loại ADN virus như poxvirus (gây bệnh đậu mùa), herpesvirus (gây thuỷ đậu, herpes, zona), adenovirus (viêm kết mạc, viêm họng), hepa AND virus (viêm gan B) và papillomavirus (hột cơm). Sau khi thâm nhập được vào nhân tế bào vật chủ, ADN virus được sao mã sớm vào ARN m bởi ARNm polymerase của tế bào vật chủ, ARNm được dịch mã theo cách thông thường của tế bào vật chủ để thành các protein đặc hiệu của virus. Riêng virus đậu mùa, do có ARN polymerase riêng nên có thể sao chép ngay trong bào tương của tế bào vật chủ.

Loại ARN virus gồm rubellavirus (gây bệnh sởi Đức [German measles], rubeon), rhabdovirus (bệnh dại), picoARNvirus (bệnh bại liệt, viêm màng não, cảm lạnh), arenavirus (viêm màng não, sốt Lassa), arbovirus (sốt vàng), orthomyxovirus (cúm), paramyxovirus (sởi, quai bị).

Với ARN virus, việc sao chép trong tế bào vật chủ sẽ dựa vào hoặc là các enzym trong virion (hạt virus) để tổng hợp ARNm cho nó, hoặc là ARN virus được dùng như chính ARN m của nó. ARNm được dịch mã thành các protein virus, kể cả ARN polymerase, enzym chi phối sự tổng hợp nhiều ARNm virus.

Một nhóm ARN virus trong loại này là retrovirus có chứa enzym re verse transcriptase (enzym sao mã ngược), tạo ADN từ ARN virus. Sau đó, bản sao ADN tích hợp vào genom (bộ gen) của vật chủ (lúc đó được coi như provirus) và được sao mã thành cả ARN genom và ARN m để dịch mã thành các protein virus (HIV).

Trong nhiều bệnh nhiễm virus, đỉnh điểm của sự sao chép của virus là vào ngay trước lúc triệu chứng lâm sàng xuất hiện. Vì vậy, hiệu quả điều trị lâm sàng tối ưu là phải bắt đầu điều trị sớm. Các thuốc kháng virus cần phải: ngăn cản sự xâm nhập của virus vào tế bào và phải có hoạt tính với virus trong tế bào, nghĩa là phải có tính đặc hiệu.

Dựa vào các bước trong quá trình sao chép, nhân đôi của virus mà nghiên cứu các thuốc kháng virus.

Thuốc kháng virus sao chép ngược (Antiretroviral agents): thuốc chống HIV.

HIV (human immunodeficiency virus) là virus sao chép ngược. ARN tấn công vào các tế bào lympho CD4, đại thực bào và tế bào thần kinh sợi nhánh (dendritic cells). Nghiên cứu vòng đời của HIV trong tế bào chính là tìm mục tiêu tác động của thuốc.

Về lý thuyết, có thể nghiên cứu các thuốc tác động vào các khâu sau

Ngăn cản virus gắn vào các receptor tế bào.

Ngăn cản sự hòa màng và thoát vỏ của virus.

Kìm hãm sự sao chép ngược từ ARN.

Ngăn cản sự tích hợp của ADN virus vào ADN của tế bào vật chủ.

Ngăn cản sự sao mã muộn hay sự tổng hợp protein của virus.

Kìm hãm sự lắp ráp hay sự tổ hợp lại của virus và sự nẩy chồi.

Ở mỗi giai đoạn trên đều có những cơ chế đặc hiệu và những enzym đặc hiệu riêng cho HIV, và như vậy có thể tìm ra các thuốc ức chế thích hợp cho từng giai đoạn. Tuy nhiên, do nhiều khó khăn, các nghiên cứu hiện nay phần lớn tập trung vào các loại thuốc ức chế enzym sao chép ngược (reverse transcriptase- RT), protease và integrase.

RT là enzym có tác dụng chuyển mạch đơn ARN của HIV thành mạch kép ADN (giai đoạn 3 trên sơ đồ) trước khi xâm nhập vào nhiễm sắc thể của tế bào vật chủ.

Thuốc ức chế RT có 2 loại

Thuốc ức chế nucleosid reverse transcriptase (NRTI): tác dụng rất sớm ở giai đoạn sao chép của HIV, ngăn cản nhiễm khuẩn cấp tính của tế bào, rất ít tác dụng trên tế bào đã nhiễm HIV. Các thuốc này đều là “tiền thuốc”, có cấu trúc tương tự như một thành phần cấu tạo của ADN nhưng phải được enzym ở bào tương của tế bào vật chủ phosphoryl hóa mới trở nên có hoạt tính là nhóm thuốc quan trọng nhất trong công thức phối hợp thuốc để điều trị HIV.

Thuốc ức chế non- nucleosid reverse transcriptase (NNRTI): Thuốc ức chế enzym sao chép ngược không phải nucleosid là thuốc tổng hợp có khả năng gắn vào cạnh vị trí tác động của RT, làm thay đổi hình dáng của vị trí này nên enzym bị mất hoạt tính. Thuốc không cần qua giai đoạn phosphoryl hóa như NRTI và chỉ có tác động trên HIV - 1. Tất cả đều chuyển hóa ở gan qua Cyt. P450, gây cảm ứng enzym nên làm tăng chuyển hóa của chính nó (phải tăng liều khi dùng kéo dài) và một số thuốc dùng cùng.

Integrase là enzym có tác dụng găm ADN của provirus vào nhiễm sắc thể của tế bào vật chủ. Nếu ức chế được enzym này sẽ làm HIV không nhân lên được trong tế bào ký sinh và sẽ bị tiêu diệt. Hiện còn là bước nghiên cứu ở phòng thí nghiệm.

Các protease là các enzym tham gia trong quá trình tổng hợp nhiều protein cấu trúc của lõi virus và các enzym chủ yếu, trong đó có cả RT và chính bản thân protease. Ức chế protease thì HIV chỉ là các virion (hạt virus) không trưởng thành và không gây bệnh được. Vì vậy, hướng nghiên cứu này rất hấp dẫn.