Наблюдения
Один из аспектов спора, который больше всего оспаривал меня, был почти единодушный отказ от АЗТ этими переосмыслениями. Получив серьезную подготовку в области органической химии, я хотел узнать больше, и я упал с облаков, обнаружив структуру этой молекулы: она представила функциональную группу азид, которая, как мы знаем, стала in vitro: она высвобождает Динитроген, в присутствии определенных катализаторов и очень реактивной структуры, нитрен, способный реагировать с огромным количеством биологических структур.
Один из наиболее полных документов, касающихся токсичности AZT, был составлен Энтони Бринком, юристом из Южной Африки и наставником президента Мбеки.
Кроме того, многочисленные исследования in vitro и in vivo подтверждают эту активность.
И прежде всего исследования Handlon & Oppenheimer в 1988 году, опубликованные в Pharmaceutical Research (5, 297-299):
Была исследована способность тиолов восстанавливать 3'-азидотимидин (АЗТ) до 3'-аминотимидина. Инкубация с глутатионом, дитиотреитолом (DTT) или меркаптоэтанолом при рН 7,2 и 37 ° С приводит к количественному восстановлению азидогруппы до амина. Реакция первого порядка в AZT и первого порядка в восстановителе (моно- или дитиол). Константы скорости второго порядка составляют 2,77 × 10 (-3), 6,55 × 10 (-5) и 6,35 × 10 (-6) М-1 с-1 для восстановлений дитиотреитолом, глутатионом и меркаптоэтанолом соответственно. Тиоловое восстановление алкилазида до амина в мягких условиях представляет собой синтетический метод, особенно подходящий для водорастворимых азидосоединений, чувствительных к каталитическому гидрированию.
Интересно отметить, что еще в 1988 году было известно, что «лекарства», включающие азидную группу, реагировали без помощи ферментов с основным восстанавливающим резервом печени и клеток: глутатионом. И реакция количественная in vitro в условиях живой клетки.
|
|
Чтобы пойти дальше и посмотреть, образуются ли другие соединения в этой реакции (которая действительно является окислительно-восстановительной реакцией, без обид для некоторых биологов), Reardon & al. повторил эксперимент в 1994 году и опубликовал свои результаты в «Журнале биологической химии» (том 269 № 23, с. 15999-16008)
3'-Азидо-3'-дезокситимидин (AZT), 5'-монофосфат AZT и 5'-трифосфат AZT (AZTTP) восстанавливают дитиотреитолом с константами скорости второго порядка 2,30 × 10 (-3), 1,50 × 10 (-3) и 7,46 х 10 (-4) М-1 с-1 соответственно. Handlon и Oppenheimer сообщили, что AZT количественно восстанавливают тиолами до 3'-амино-3'-дезокситимидина (Handlon, AL, and Oppenheimer, NJ (1988) Pharm. Res. (NY) 5, 297-299). В настоящем отчете несколько продуктов этой реакции были идентифицированы методами УФ-спектроскопии, фосфатного анализа, коэлюции с аутентичными стандартами жидкостной хроматографии высокого давления с обращенной фазой, двумерной ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии. Смесь продуктов восстановления 5'-монофосфата AZT при pH 7. 1 и 25 градусов С состояли из 2,3'-ангидро-бета-D-треотимидин-5'-монофосфата (6,4%), 3'-амино-3'-дезокситимидин-5'-монофосфата (19,6%), бета -D-треотимидин 5'-монофосфат (6,8%), тимин и 3-амино-2,3-дидезоксирибал 5-монофосфат (8,9%), бета-D-треотимидин 3 ', 5'-циклический монофосфат (9,1%), 3'-дезокси-2 ', 3'-дидегидротимидин, 5'-монофосфат (31,5%) и 3', 5'-ангидро-бета-D-треотимидин (17,8%). Тимин и 3 ', 5'-ангидро-бета-D-треотимидин также были продуктами восстановления AZT и AZTTP. Кроме того, нуклеозиды указанных выше монофосфатов были продуктами восстановления AZT, а соответствующие трифосфаты были продуктами восстановления AZTTP. Соотношения продуктов зависели от уровня фосфорилирования АЗТ и от рН реакции. Предложены механизмы формирования этих продуктов.
|
|
Очень большое количество исследований также показывают, что AZT достигает всех элементов окислительно-восстановительной системы клетки:
например, Cretton & al. 1991; Cretton & Sommadossi, 1993; Eagling & al. 1994; и т.д...
Что очень интересно в предыдущем документе, так это то, что наиболее распространенным восстановленным соединением является 3'-дезокси-2 ', 3'-дидегидротимидин-5'-монофосфат или монофосфат хорошо известного "препарата против СПИДа": D4T. Реардон исследовал механизмы, которые приводят к образованию всех этих соединений. Это, по существу, механизмы сокращения, замещения и устранения, хорошо известные органикам. Ничто очень новое под солнцем, что означает, что эти реакции происходят в естественных условиях.
Кроме того, заключение Рирдона:
Наконец, не было продемонстрировано, что продукты восстановления AZTMP, AZTDP или AZTTP образуются внутриклеточно. Эти вопросы в настоящее время расследуются.
нашел решение недавно.
Действительно, Бехер и Прувост неопровержимо показали это снижение АЗТ до d4T in vivo.
Хотя с использованием механистических соображений Рирдона (который я считаю неправильным со строго химической точки зрения), они ясно показывают, что одним из метаболитов АЗТ (зидовудин) является d4T (ставудин), и извлекают из них выводы о плохой комбинации AZT-d4T, которую сейчас отвергают все врачи.
|
|
Тем не менее, они не раскрывают реальный механизм этого сокращения. Кто такой редуктор, в частности?
И в своей публикации они приводят результаты, полученные у разных пациентов, по-видимому, лечившихся смесью нуклеозидов.
Совершенно очевидно, что большинство случаев, когда присутствует d4T, соответствуют комбинации AZT и 3TC, то есть 3-тиацитидина. Также называется Ламивудин.
Поэтому мы можем разумно задать вопрос о том, не является ли сокращение АЗТ, которое априори является результатом клеточных тиолов (глутатиона), также результатом ламивудина. Изучив эту таблицу, я понял, что ни один переосмысливший не должен опровергать:
Вот эволюция случаев СПИДа в Соединенных Штатах с 1980 года по настоящее время:
NB: с 1993 года определение заболевания СПИДом было изменено: раньше вам приходилось страдать от оппортунистического заболевания, которое нужно было подсчитать. С 1993 года, чтобы считаться больным СПИДом, нужно было быть ВИЧ-положительным и иметь уровень CD4 ниже 200.
Ясно, что диагноз истинного СПИДа резко упал в 1992-3 годах, и этот показатель возрос в 1995-6 годах. Еще яснее, смертность начала падать в 1996 году.
Как интерпретировать эту эволюцию, если не сказать, что тройная терапия была эффективной?
Это без учета того факта, что лечение от СПИДа с начала до 1995 года состояло в основном из антибиотиков (например, бактрима) или противогрибковых средств, и особенно АЗТ в 1986-7 годах. Увеличение эффективности этих методов лечения совпадает с ростом случаев СПИДа и связанной с этим смертности. Прекращение приема препарата 1992–3993 гг. В точности совпадает с уменьшением дозировки АЗТ в схемах приема лекарств благодаря влиянию исследования «Конкорд», которое показало, что задержка введения АЗТ фактически задержала появление болезненных проявлений, а также смерти.
С другой стороны, в 1995 году появилась комбинация AZT-3TC (комбивир), которая используется до сих пор. Большинство схем приема лекарств теперь включают этот знаменитый 3TC.
Достаточно, например, осознать сумасшествие, которое оно вызвало, понять, что это увлечение тесно связано с этим резким снижением смертности среди людей с диагнозом:
3TC хороший ученик класса 
3TC - синергия, полная обещаний
Более того, мы отмечаем, что биологи только «замечают» эту синергию, но не могут ее реально объяснить. Это практически "мистическое".
Аналог 3TC, эмтрицитабин или FTC имеет те же преимущества, что в настоящее время практически не существует тройной терапии без 3TC или FTC.
Были проведены исследования, чтобы выяснить, какие из различных аналогов нуклеотидов оказывают наибольшее влияние на здоровье пациента и неизменно включают 3TC или FTC.
Например, в этой статье Saags and Cahn (2004) делается вывод:
Эмтрицитабин один раз в день, по-видимому, демонстрирует большую вирусологическую эффективность, долговечность ответа и переносимость по сравнению со ставудином два раза в день при использовании с диданозином и эфавиренцем один раз в день.
То есть неоспоримая вирусологическая эффективность.
Все еще странно думать, что одно вещество, которое должно работать (эмтрицитабин) так же, как и другое (ставудин), оказывает воздействие, столь отличное от второго.
Почему такая эффективность?
Для начала давайте сравним химическую структуру всех антиретровирусных препаратов, о которых мы только что говорили:
Что мы видим? Что отличает слабо активные нуклеозиды (ставудин или диданозин) от ламивудина?
Очевидно, что присутствие серы в 3 'заменяет СН2 или СН. И это то, что меняет все, так как мы находим эту серу в эмтрицитабине. В более общем смысле, как будет показано ниже, соединения, которые глубоко изменяют течение заболевания, представляют собой ацетали или тиоацетали.
Давайте вернемся к окислительному воздействию АЗТ и других веществ, таких как бактрим или метронидазол. Было показано, что они реагируют с окислительным резервом клеток, а именно глутатионом, антиоксидантный эффект которого связан с группой, называемой тиолом, структуры RSH. (Эй, мы находим серу в той же степени окисления).
Однако, и это очень важно, заболевание СПИДом (дефицит CD4 и сопутствующие оппортунистические заболевания) также тесно связано с дефицитом глутатиона. От Розы и др. показали эту связь, и даже показали, что добавление биологических тиолов (производных цистеина) увеличивает ожидаемую продолжительность жизни людей на АЗТ. Многие исследования показывают важность этих молекул серы: например, Kalebic & Kinter
Читаем на примере:
При 15 мМ GSH, GSE и NAC подавляли как продукцию ВИЧ, так и синтез общего вирусного белка
Следует отметить, что авторы также указывают, что комбинация этих тиолов с АЗТ оказывает «кооперативный» противовирусный эффект. Немного похоже на синергетический эффект 3TC!
Кроме того, наличие ВИЧ определялось по активности ретротранскриптазы, метода, который, согласно Papadopoulos & al. недостаточно, чтобы продемонстрировать присутствие вируса, но может показать наличие окислительного стресса.
3. Как мы можем химически сравнить 3TC с тиолами?
Что касается окислительно-восстановительных свойств, ламивудин является клеточным восстановителем (как и глутатион).
Доказательством тому является то, что основным выделяемым метаболитом является S-окси-ламивудин.
RXLIST дает нам некоторые объяснения:
Метаболизм ламивудина является второстепенным путем выведения. У человека единственным известным метаболитом ламивудина является метаболит транс-сульфоксида. В течение 12 часов после однократного перорального приема ламивудина у 6 ВИЧ-инфицированных взрослых 5,2% ± 1,4% (среднее значение ± стандартное отклонение) дозы выводилось в виде транс-сульфоксидного метаболита с мочой. Сывороточные концентрации этого метаболита не были определены
Однако немного опытный химик обнаружит, что эта структура представляет собой 3-оксатиолан, то есть полусернистый ацеталь. Эти соединения могут быть синтезированы в отсутствие воды (безводные условия) и стабильны в воде при pH> 6 приблизительно. С другой стороны, они гидролизуются более или менее быстро при кислотном pH.
Сайт Organic-chemistry.org позволяет нам пойти немного дальше.
Действительно, структура ламивудина является промежуточной между структурой дитиолана и структуры диоксолана. У нас много информации на этом сайте.
В частности, мы находим, что первые наиболее трудно гидролизуются при pH = 1 (то есть pH желудка). Логично, что ламивудин будет по меньшей мере так же быстро 
гидролизован, как и дитиоланы. Что мы видим?
(NB: легенда встречается здесь:)
При pH = 1 и при обычной температуре дитиоланы реагируют медленно (см. Несколько реакций снятия защиты, которые дают продолжительность от 1 до 4 часов в зависимости от пропорции воды). Достаточное время для гидролиза значительного количества ламивудина в желудке:
Образуются альдегид, гликолевый альдегид и меркаптоалкоголь. Последний (1-цитозил-2-меркаптоэтанол), кроме того, теоретически нестабилен и может превратиться в цитозин и в 2-меркаптоэтанал HS-CH 2 -CHO. Этот гидролиз также сильно катализируется электрофилами, на что указывают Кэри и Сандберг, в частности нитрозильный ион + NO, очень часто встречающийся у пациентов, страдающих от окислительного стресса.
1-цитозил-2-меркаптоэтанол и 2-меркаптоэтанал являются тиолами, а последний - альдегидом и поэтому могут частично замещать дефицитные тиолы или, скорее, на мой взгляд, избегать окисления глутатиона в сульфаты по AZT. Также отметим, что с этой точки зрения дитиоланы быстро окисляются дибромой (окислительно-восстановительный потенциал пары Br 2 / Br - = 1,09 В), а пара HN 3 / (NH 4 + + N 2) [структуры близкий к AZT] имеет значительно более высокий окислительно-восстановительный потенциал, равный 1,96 В (значения, приведенные в «Обычном по общей и минеральной химии» Мориса Бернарда и Флорента Бусно [Dunod])
Кроме того, альдегиды очень восстанавливающие (более восстанавливающие, чем тиолы), поскольку окислительно-восстановительный потенциал пары кислота / альдегид составляет 0,09 В, а у пары RSSR / 2 RSH - около 0,3 В.
Кроме того, некоторые исследования показывают, что эту гипотезу не следует упускать из виду.
И, в частности, это исследование Fletcher & al.
Во-первых, было показано, что зидовудин in vitro снижает количество ламивудина трифосфата, образующегося в клетках PBMC, стимулированных фитогемагглютинином, и клеток U937. Мы предполагаем, что вероятным механизмом этого ингибирования является способность зидовудина увеличивать пулы дЦТФ в стимулированных и покоящихся клетках, что приводит к ингибированию обратной связи активности дезоксицитидинкиназы.
Ясно, что АЗТ снижает уровень ламивудина in vitro. Здравый смысл заключается в поиске возможной реакции между ними. И действительно, мы только что показали эту очевидную возможность, одна из которых заключается в восстановлении (ламивудин), а другая - в окислении (АЗТ).
И мы можем предсказать образование ставудина и сульфатов, конечную стадию окисления соединений серы. Также известно, что эти сульфаты вызывают сильную диарею.
Но биологи сложны и «выдвигают гипотезу», что АЗТ увеличивает скорость нуклеотидов, содержащих цитозин,...
4. Другие исследования с участием ацеталей или тиоцеталей
Первое исследование, недавнее (1999), приносит воду в мельницу этой гипотезы:
- «Активность вируса иммунодефицита человека типа 1, внутриклеточный метаболизм и фармакокинетическая оценка 2'-дезокси-3'-окса-4'-тиоцитидина» -
De Muys, Gurdeau, Nguyen-Ba,
антимикробные препараты и химиотерапия, август 1999 г., р. 1835-1844, Vol. 43, № 8 0066-4804 / 99
В нем четко указано, что вирусологическое воздействие dOCT выше, чем у 3TC, и, тем не менее, уровень неметаболизированного dOTC намного ниже, чем у 3TC: при меньшем количестве «вещества» в клетке наблюдается больший фармакодинамический эффект. В статье не указывается природа образующихся метаболитов, причем молекулярная масса явно ниже, чем у dOTC, поскольку их время удержания в CPG ниже, но не запрещено думать, что именно их присутствие будет сделать DOTC более эффективным. Одним из этих метаболитов может быть, например, 2-цитозил-2-меркаптоэтанол, тиол, который, безусловно, восстанавливается, который будет гораздо легче получить из dOTC, чем 1-цитозил-2-меркаптоэтанол из 3TC вероятно потому что
Конечно, присутствие этого метаболита вызывает присутствие гликолевого альдегида. 
Другая статья 1999 года, также из лаборатории Марка Вайнберга, посвящена изучению влияния соответствующих диоксоланов. Он обнаружил, что они способны работать там, где другие синтетические нуклеозиды потерпели неудачу из-за различных «мутаций».
Однако реакционная способность диоксоланов по отношению к воде, как указано здесь, является чрезвычайно важной, так что даже при pH = 4 они медленно гидролизуются. При pH = 1 гидролиз происходит за 5 минут.
Как мы можем объяснить его положительное влияние на СПИД, когда гидролиз здесь не выделяет тиолы?
Единственное правдоподобное предположение принимает во внимание тот факт, что во всех только что упомянутых нами случаях (диоксоланы, оксатиоланы, даже дитиоланы) происходит высвобождение гликолевого альдегида HOCH 2 -CHO. Скорость этого высвобождения зависит от скорости гидролиза гетероцикла. Это варьируется следующим образом:
диоксолан> замещенный оксатиолан рядом с серой> замещенный оксатиолан рядом с кислородом> дитиолан.
Отметим, что это примерно эволюция положительного влияния этих молекул на «вирусологические» факторы.
Кроме того, было безоговорочно показано, что монооксигеназы, зависящие от цитохрома P450, окисляют альдегид, образующийся in vitro. Кроме того, альдегидоксидаза способна восстанавливать многие окислители азота, поскольку это исследование показывает:
Альдегидоксидаза является кофактором, содержащим молибден, растворимым ферментом, присутствующим в печени и других тканях некоторых видов млекопитающих. Несмотря на свое название, альдегидоксидаза участвует не только в окислении альдегидов в карбоновые кислоты, но также в окисление азотсодержащих гетероциклических соединений и восстановление нитро-ароматических соединений, изоксазольных и изотиазольных кольцевых систем.... По сравнению с система цитохрома P450 предлагает гораздо более простую ситуацию, в которой можно рассматривать потенциальные взаимодействия лекарств с использованием подходов in vitro.
Здесь возможно, что соединение, которое высвобождает альдегид, благодаря альдегидоксидазе способно устранить опасность, возникающую из ароматических нитропроизводных (например, метронидазола) или изоксазолов (бактрим)
Поэтому восстановительная природа этих производных, включающих кольца с 2 халькогенными гетероатомами (кислород, сера или даже селен), продемонстрирована достаточно убедительно и, по существу, будет обусловлена высвобождением альдегидной функции и случайным образом из-за образования тиолов.
Заключение
Конечно, необходимы дополнительные исследования, но представляется вполне разумным рассмотреть, с точки зрения окислительного стресса, дорогого группе Перт и Генриху Кремеру (см. «Ответы президенту Мбеки»), что ламивудин и другие ацетали, способные высвобождать альдегид, в значительной степени подавляют окислительное действие AZT и препятствуют исчезновению клеточного восстановительного резерва, что уже хорошо началось самой болезнью СПИДа.
Можно даже задаться вопросом, была ли высокая смертность от СПИДа (или, скорее, от ВИЧ) в конце 1980-х годов, по существу, не вызвана чрезмерным поглощением АЗТ.