Ciclopirox dan deferiprone menghambat ekspresi

Ciclopirox dan deferiprone menghambat ekspresi gen HIV
dan memulihkan apoptosis
Oleh: Liz Highleyman, 25 September 2013
Sepasang obat yang disetujui untuk penggunaan lain yang ditunjukkan untuk menghambat replikasi HIV
dan memicu kematian sel yang terinfeksi HIV dalam kultur sel laboratorium, para peneliti melaporkan
dalam jurnal akses terbuka PLoS ONE edisi 23 September 2013. Temuan ini menunjukkan pendekatan
baru yang potensial untuk memberantas virus dari sel, tapi kemungkinan akan membutuhkan
bertahun-tahun sebelum dapat digunakan sebagai bagian dari strategi penyembuhan praktis.
Banyak strategi yang berbeda untuk menyembuhkan HIV yang saat ini sedang dipelajari, termasuk
mengaktifkan virus tersembunyi dalam sel T yang beristirahat dan menggunakan terapi gen untuk
melindungi sel-sel dari infeksi. Kebanyakan peneliti berharap bahwa pendekatan kombinasi akan
diperlukan, seperti strategi “mengejutkan dan membunuh “ di mana gen HIV dorman akan diaktifkan
(“mengejutkan”) dan virus atau sistem kekebalan tubuh kemudian membunuh sel yang terinfeksi.
Hartmut Hanauske-Abel dari Rutgers New Jersey Medical School dan rekan melakukan tes terhadap 2
obat terkait, ciclopirox dan deferiprone, yang mengkultur sel di laboratorium. Ciclopirox juga dievaluasi
pada tikus. Laporan ini juga sempat menjelaskan percobaan klinis kecil yang dilakukan pada manusia
mengenai penggunaan deferiprone, namun temuan tersebut belum dipublikasikan.
Selama lebih dari satu dekade, tim Hanauske-Habel telah mempelajari strategi baru untuk memblokir
replikasi HIV dan efek merugikan pada sel-sel dan sistem kekebalan tubuh. Temuan terbaru mereka
menjelaskan bagaimana pendekatan multi cabang ini bekerja dan bagaimana mungkin suatu hari
berkontribusi terhadap pemberantasan virus pada orang dengan HIV.
HIV memiliki beberapa trik untuk menghindari sistem kekebalan tubuh. Biasanya sel yang terinfeksi
oleh virus mengalami apoptosis, atau “bunuh diri”. Tapi HIV menetralkan mekanisme pertahanan alami
ini, yang memungkinkan sel- T diaktifkan untuk terus memproduksi virus yang menular dan
memungkinkan pembentukan waduk provirus laten DNA HIV (bahan genetik) dalam sel beristirahat
yang berumur panjang. Ada obat antiretroviral dapat memblokir replikasi HIV tetapi tidak dapat
mencapai virus tersembunyi ini, itulah sebabnya mengapa HIV begitu sulit untuk memberantas dan
mengapa orang dengan HIV harus tetap menggunakan terapi antiretroviral seumur hidup.
Para peneliti menguji ciclopirox dan deferipone dalam sel induk embrio manusia H9 terinfeksi HIV yang
diperoleh dari 2 pasien, yang satunya memiliki penekanan kekebalan lanjut dan yang satu memiliki
penekanan kekebalan moderat. Ciclopirox jika dievaluasi dalam sel mononuklear darah perifer (PBMC).
PBMC yang sehat dan tidak terinfeksi diinkubasi bersama dengan PBMC dari salah satu pasien HIV,
yang memungkinkan virus untuk menyebar. Mereka melihat pada kedua model infeksi akut (dengan
penambahan ciclopirox pada saat pajanan HIV atau pada 12 jam kemudian dan infeksi persisten (dengan
ciclopirox dipertahankan pada tingkat yang stabil sebesar 30 mcM).
Ciclopirox merupakan bahan dalam berbagai produk yang digunakan untuk mengobati infeksi jamur
seperti kaki atlet dan kandidiasis vagina (infeksi jamur). Deferiprone (Ferriprox) adalah obat oral yang
digunakan untuk mengelola kelebihan zat besi pada orang dengan talasemia beta, kondisi genetik yang
menyebabkan penurunan produksi hemoglobin.
Ciclopirox dan deferiprone muncul untuk bekerja dengan mengganggu enzim deoxyhypusyl hidroksilase
(DOHH), yang bertanggung jawab untuk hidroksilasi dari hypusine asam amino. Proses ini diperlukan
untuk melakukan fungsi yang seharusnya dari protein sel inang eukariotik faktor inisiasi 5A (EIF-5A),
yang memainkan peran dalam menjaga infeksi HIV. Meskipun kedua obat bertindak sebagai chelator
(cara ion dan molekul mengikat pada ion besi) zat besi, hal ini bukan kunci untuk aktivitas antiretroviral
mereka.
Untuk mengevaluasi keamanan dan sitotoksisitas, para peneliti memberikan 1% krim ciclopirox
(Batrafen Vaginalcrème) atau larutan garam ke tikus betina yang kemudian terkena virus herpes simpleks
tipe 2 (HSV 2) – tikus biasanya tidak dapat terinfeksi HIV – dan pelepasan virus diukur.
Dokumen ini diunduh dari situs web Yayasan Spiritia http://spiritia.or.id/
Ciclopirox dan deferiprone menghambat ekspresi gen HIV dan memulihkan apoptosis
Hasil
• Ciclopirox dan deferiprone memblokir ekspresi gen HIV oleh fragmentasi DNA, mencegah
produksi partikel virus baru.
• Dalam kultur sel H9, ciclopirox dan deferiprone menurunkan ekspresi HIV sebesar 40% sampai
50%.
• Obat-obatan secara signifikan mengurangi tingkat protein HIV termasuk p24 dan Tat, meskipun
tingkat Vpr naik.
• Dalam PBMC yang terinfeksi secara akut, ciclopirox menghambat produksi RNA HIV dan
pembentukan mencegah infeksi produktif.
• Dalam PBMC dengan infeksi yang sudah mapan, menambahkan ciclopirox mengurangi virus ke
tingkat tidak terdeteksi.
• Peningkatan virus kembali tidak terjadi selama 30 hari atau lebih dari sejak pemberian ciclopirox.
• Bahkan 12 minggu setelah menghentikan obat, virus tidak kembali bereplikasi.
• Memblokir ekspresi gen HIV mengurangi aktivasi kekebalan dan respon peradangan yang terkait
dengan infeksi HIV, seperti yang ditunjukkan oleh rendahnya tingkat interferon -gamma dan
interleukin – 10.
• Ciclopirox dan deferiprone menghentikan pengendalian virus melalui apoptosis dari sel yang
terinfeksi HIV dan memulihkan respon bunuh diri sel normal dengan mengganggu mitokondria,
salah satu struktur yang memproduksi energi dalam sel, sebuah mekanisme yang disebut para
peneliti sebagai “reklamasi terapi kemampuan apoptosis,” atau TRAP (therapeutic reclamation of
apoptotic proficiency)
• Dalam kultur sel H9, obat imi menyebabkan kematian selektif dari sel yang terinfeksi HIV,
menyebabkan sel yang terinfeksi untuk menyusut dan akhirnya mati, kelangsungan hidup sel
menurun sekitar 2 kali lipat pada 24 jam dan sekitar 5 kali lipat pada 48 jam setelah pemberian obat.
• Dalam PBMC, 72% dari sel-sel yang terpajan HIV diobati dengan ciclopirox mengalami apoptosis.
• PBMC terinfeksi yang tidak diobati menunjukkan ekspresi HIV awal dan apoptosis minimal di
kemudian hari, sementara PBMC yang diobati dengan ciclopirox menunjukkan ekspresi HIV yang
minimal namun memiliki apoptosis yang luas di kemudian hari.
• Sel sehat yang tidak terinfeksi hanya sedikit terpengaruh oleh obat-obatan.
• Pada tikus, krim ciclopirox diberikan selama 4 hari pada konsentrasi yang cukup tinggi untuk
menghambat HIV tidak merusak epitel vagina atau meningkatkan kerentanan terhadap HSV-2.
“Dua obat ini memiliki struktur yang berbeda, ciclopirox yang merupakan antijamur dan deferiprone
yang merupakan chelator, dapat menghambat ekspresi gen HIV-1 dan mengaktifkan jalur intrinsik
apoptosis istimewa dalam sel yang terinfeksi, “ para peneliti menyimpulkan. “Berbeda dengan ARV saat
ini, obat-obat ini menghentikan infeksi oleh HIV-1 dalam kultur sel.”
Para peneliti menyamakan proses dua langkah ini untuk aktivitas alami antibodi dan sitotoksik limfosit T
(pembunuh sel T). Mereka menyarankan bahwa sel-sel yang terinfeksi mengalami apoptosis dapat
memicu respon kekebalan khusus HIV seluler dan humoral, bertindak sebagai “vaksinasi tanpa vaksin.”
Dalam diskusi mereka para peneliti menulis, “Kami menyimpulkan bahwa sterilisasi fungsional jelas dari
kultur sel yang terinfeksi HIV yang diobati dengan ciclopirox atau deferiprone berkorelasi dengan ablasi
apoptosis dari sel yang terinfeksi HIV, dan menghasilkan penghancuran waduk provirus oleh
masing-masing obat ini.”
Ringkasan: Ciclopirox and Deferiprone Inhibit HIV Gene Expression and Restore Apoptosis
Sumber: HM Hanauske-Abel, D Saxena, PE Palumbo, MB Mathews, et al. Drug-Induced Reactivation of Apoptosis Abrogates HIV-1 Infection.
PLoS ONE 8(9):e74414. Septeber 23, 2013.
Rutgers New Jersey Medical School.Drug Is Found to Eradicate HIV Permanently from Infected Cells. Press release. September 24, 2013.
–2–