Mikrobicidy v lékových formách

I přes velkou snahu vědců v současnosti není k dispozici použitelná vakcína jako prevence onemocnění HIV/AIDS. Nadějí jsou v současné době vaginální přípravky s obsahem mikrobicidních látek. Mikrobicidní preparáty s rozličnými mechanismy účinku jsou v různých fázích preklinického i klinického zkoušení. Aplikují se vaginálně v klasických polotuhých, zejména gelových, a v pevných lékových formách. Nově se uplatňuje i podávání mikrobicidů ve formě vaginálního kroužku, který zajišťuje řízené uvolňování léčivé látky. Mikrobicidy neřeší zcela katastrofální situaci výskytu HIV/AIDS ve světě, ale mohou zpomalit další rozšíření do doby, než bude vyvinuta spolehlivá a účinná vakcína.

Do současné doby podlehlo zákeřné nemoci AIDS, která byla poprvé zdokumentována v roce 1981, více než 25 milionů lidí. Podle současných odhadů žije ve světě s HIV/AIDS nejméně 40 milionů lidí, přičemž v roce 2005 se nově nakazilo přes 5 milionů, v roce 2006 přibližně 4,3 milionu. Každý den se infikuje 15 000 lidí [1, 2]. Zatímco v dřívějším období převažoval homosexuální přenos viru HIV, v současné době převládá zejména přenos heterosexuální, který představuje více než 90 % nových infekcí u dospělých. Epidemie se rychle rozšiřuje z oblasti střední a jižní Afriky do oblastí východní Evropy, Ruska a centrální Asie [3].

Mezi základní směry boje proti HIV/AIDS patří především vývoj účinné vakcíny. V různých fázích klinických zkoušek je nyní 17 potenciálních vakcín, pouze jedna z nich se nachází ve třetí fázi. Dnes již lze s určitostí říci, že nová vakcína nebude dostupná dříve než v příštím desetiletí.

Je zřejmé, že je nutná nová, rychle dostupná strategie v boji proti HIV/AIDS. Vzhledem k častějšímu přenosu infekce z muže na ženu (8krát vyšší pravděpodobnost) se vědci zaměřují na vývoj ochranných prostředků pro ženskou populaci. V současnosti se největší naděje vkládají do vývoje efektivního vaginálního přípravku s obsahem mikrobicidu.

Mikrobicid je chemický prostředek používaný před pohlavním stykem, který zabíjí, neutralizuje nebo blokuje virus HIV a další sexuálně přenosné patogeny. Místem aplikace je vaginální, v budoucnu i rektální sliznice. První mikrobicidy by měly být k dispozici v nejbližší době [4] a jejich účinnost se předpokládá kolem 60 % (viz tab. 1).

 Mikrobicidy představují spolu s vakcínou proti HIV a společně s mužským i ženským kondomem jeden ze základních směrů světového boje proti HIV/AIDS. Mikrobicidy se mohou podávat ve formě krémů, čípků, gelů a filmů. Novou lékovou formu pro řízené uvolňování mikrobicidů představují vaginální kroužky [3].

Požadavky na lokálně působící mikrobicidní přípravek zahrnují dostupnost, bezpečnost, účinnost, přijatelnou konzistenci a vzhled, jednoduchost aplikace před stykem. Výhodou těchto přípravků je nízká cena, příjemná konzistence a hlavně nepotřebnost souhlasu muže při aplikaci přípravku. Jejich nevýhodou je nižší spolehlivost než u kondomů a možné vedlejší účinky při dlouhodobém užívání. Podle typu bude možné rozlišovat mikrobicid selektivní (HIV) nebo neselektivní, ale také mikrobicidní přípravek, který zachovává možnost otěhotnět a mikrobicid se spermicidním účinkem [5].

V současné době se považuje asi 60 látek za potenciální mikrobicidy. Mechanismy jejich působení jsou různé. První možností je zachování přirozeného kyselého vaginálního pH po pohlavním styku, čímž dochází k inaktivaci patogenů, včetně viru HIV. Další možností je zabití patogenu již ve vaginální dutině. Takto působí mikrobicidy na bázi tenzidů, které poškozují buněčnou stěnu patogenů. Tenzidy nesmějí mít na vaginální sliznici detergentní účinek, na jehož základě by mohlo dojít k nárůstu počtu mechanických traumat při pohlavním styku, a tím paradoxně ke zvýšení nebezpečí přenosu sexuálně přenosných chorob. Dalším mechanismem účinku je zabránění fúze virové částice s cílovou imunitní buňkou. Řada těchto mikrobicidních přípravků tvoří současně fyzikální bariéru proti přenosu potenciální infekce [3]. Nové generace mikrobicidů převážně ve fázi výzkumu pak zahrnují tzv. sofistikované mikrobicidy, jako např. inhibitory reverzní transkriptázy (TMC-120, UC-781, tenofovir), chemicky modifikované chemokiny (PSC-RANTES) nebo syntetickou siRNA (dvouvláknový oligonukleotid tvořený 21–23 jednotkami zabraňujícími replikaci virů) [6]. Do budoucna se uvažuje o využití genového inženýrství pro transformaci bakterií tělu vlastních na bakterie produkující proteiny a peptidy blokující rozvoj HIV infekce v genitálním traktu [7].

Nespecifické mikrobicidní přípravky

Prvním zkoušeným mikrobicidem byl nonoxynol-9 (N-9) – aniontový tenzid vykazující spermicidní, antibakteriální a antivirovou aktivitu, používaný jako spermicid [8]. Studie ukázaly, že při častém použití (3–4krát denně) N-9 narušoval celistvost lipidové membrány epiteliálních buněk, čímž se pravděpodobnost přenosu HIV infekce zvýšila. Na základě těchto výsledků Světová zdravotnická organizace nedoporučila používat chemickou látku N-9 jako mikrobicid [5]. Nedávný výzkum se zabýval účinkem N-9 také na rektální sliznici. I zde výsledky potvrdily negativní vliv N-9 projevující se rychlou abrazí rektální sliznice [10]. V současnosti je nonoxynol-9 součástí řady spermicidních přípravků v různých lékových formách, např. gelu – Advantage-S gel (mukoadhezivní gelový systém založený na syntetických polymerech polykarbofilu a Carbomeru 934P, k adhezi dochází v oblasti děložního hrdla), KY Plus gel (N-9 společně s benzalkoniem a oktoxynolem), želé, vaginální pěny, filmu nebo čípku [9]. U přípravků dostupných v České republice je N-9 obsažen ve spermicidním přípravku Patentex Oval (vaginální makrogolové globule) v dávce 75 mg v jedné globuli.

Do skupiny tenzidových mikrobicidů dále patří přípravek Savvy (mikrobicidní krém). Je pravděpodobně méně cytotoxický než N-9. Třetí fáze klinických studií v současnosti probíhá v západní Nigérii za účasti 2142 osob vysoce rizikové skupiny [1, 11].

Obecně platí, že zachování kyselého pH (3,5–4,5) vytváří přirozenou obranu proti patogenům včetně viru HIV. Působením spermatu dochází k alkalizaci ve vaginální oblasti (7,1–8,0), a tím k porušení přirozených obranných mechanismů [8]. K udržování fyziologického prostředí slouží např. čípky s obsahem bakterií rodu Lactobaccilus crispatus [2], které mají význam zejména v kombinaci s jinými mikrobicidními preparáty. Klasickými pufrujícími mikrobicidními systémy jsou gelové přípravky Acidform a BufferGel. Jsou to mukoadhezivní gely se spermicidním účinkem [12]. Vykazují pH 3,5–3,9 [1]. Polymerním základem mikrobicidního gelu Acidform je kyselina polyakrylová – Carbopol 974. Mohou se kombinovat s jinými mikrobicidními preparáty. BufferGel je spolu s přípravkem PRO2000 Gel 0,5 % (viz níže) v současné době ve fázi klinického testování. Do velké klinické studie zaměřené na bezpečnost a účinnost je zapojeno 3220 žen z Malawi, Tanzanie, Zimbabwe, Zambie a USA. Ženy jsou rozděleny do čtyř skupin: první používá BufferGel, druhá PRO2000 Gel, třetí placebo gel a čtvrtá nepoužívá gel žádný [1, 13].

Částečně specifické mikrobicidní přípravky

Do této skupiny se řadí rozmanitá skupina aniontových polymerů. Jejich mechanismem účinku je zejména zabránění adsorpce viru HIV na specifické receptory (CCR5 a/nebo CXCR4), inhibice vstupu virových částic, popř. fúze s cílovými imunitními buňkami. Vykazují nízkou toxicitu a mají výhodný terapeutický index. Velká molekulová hmotnost těchto mikrobicidů eliminuje jejich vstřebávání a umožňuje dosažení vysokých vaginálních koncentrací [11].

PRO2000 Gel obsahuje polymerizovaný naftalen sulfonát. Studie in vitro potvrzují jeho aktivitu proti viru HIV, Chlamydia trachomatis a Neisseria gonorrhoeae. Zatímco jedna z probíhajících klinických studií srovnává použití přípravku PRO2000 Gel 0,5 % s přípravkem BufferGel, další srovnává různé koncentrace přípravku PRO2000 Gel (viz tab. 2).

Dalším z dané skupiny mikrobicidů je Carraguard, který obsahuje přirozeně se vyskytující sulfonovaný a galaktosou zesíťovaný polysacharid (carragen) [1, 11]. Do konce roku by měly být vyhodnoceny výsledky získané z již třetí fáze klinických zkoušek. Klinické studie, které byly zaměřeny na účinnost a dlouhodobou bezpečnost mikrobicidních preparátů, probíhaly ve třech městech JAR a zúčastnilo se jich více než 6000 žen. Na základě pokusů na laboratorních myších se předpokládá účinek Carraguardu také na virus Herpes simplex, Neisseria gonorrhoeae a lidský papilomavirus [14].

Mikrobicidní gelový přípravek Ushercell obsahuje inhibitor adsorpce viru HIV, polymerní látku sulfát celulosy. Třetí fáze klinických zkoušek byla letos v únoru pozastavena z důvodu vyššího výskytu pozitivity HIV u skupiny žen užívajících přípravek Ushercell [1]. Výsledky se nyní analyzují. Prozatím se nepotvrdilo, že by počet infikovaných žen v této skupině byl statisticky významný oproti druhé skupině používající gel bez mikrobicidu.

Ve druhé fázi klinického testování je gelový přípravek VivaGel s obsahem polyaniontového dendrimeru (typ SPL7013) [3]. Dendrimery jsou tvořeny jádrem a z něj široce se větvící strukturou. Zabraňují vstupu viru HIV do cílových imunitních T buněk tím, že se váží na povrchové proteiny viru [15]. Mikrobicidní gel se podává pomocí jednodávkových předplněných aplikátorů. Přípravek působí současně také spermicidně a je kompatibilní s kondomem.

Specifické mikrobicidní přípravky

Do této skupiny lze zahrnout mikrobicidy, které inhibují HIV-specifické enzymy potřebné pro virovou replikaci, jako jsou inhibitory reverzní transkriptázy (RT) nebo proteázy [16]. Tenofovir představuje nukleosidový inhibitor RT [5]. Jedná se o antivirotikum s dlouhým biologickým poločasem. Jeho objevitelem je český vědec prof. RNDr. Antonín Holý, DrSc., z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR [17]. Trendem je jeho preventivní perorální použití proti přenosu infekce HIV. Byl vyvinut gelový přípravek s obsahem této léčivé látky pro vaginální aplikaci [16]. V současné době je zařazen do druhé fáze klinických zkoušek [3]. Dosažené výsledky naznačují jeho dobrou snášenlivost. Po vaginální aplikaci dosahuje nízkých sérových koncentrací [18]. Od května 2007 probíhá po dobu 30 měsíců fáze IIb klinických zkoušek v Jihoafrické republice. Jedná se o dvojitě slepou randomizovanou klinickou studii s použitím 1% vaginálního gelu s obsahem tenofoviru ve srovnání s gelem obsahujícím placebo. Studie je zaměřena na posouzení bezpečnosti a efektivity tohoto gelového přípravku určeného k prevenci infekce HIV [19].

Mezi nenukleosidové inhibitory RT patří lipofilní léčivé látky dapiverin (TMC-120) a UC-781. Jsou to malé molekuly nedostupné po perorální aplikaci, které se přímo váží na aktivní místo na povrchu viru HIV [11]. Studie in vitro naznačují efektivní ochranu proti přenosu infekce viru HIV. Aplikační formou je hydrofilní gel, v případě dapiverinu také vaginální kroužek. V současné době jsou ve fázi klinického testování (dapiverin – fáze II, UC-781 – fáze I) [3].

Mezi specifické mikrobicidy lze zahrnout také monoklonální protilátky působící proti viru HIV a také inhibitory CCR5 [11].

Lékové formy pro přívod mikrobicidů

Vaginální aplikace mikrobicidů vyžaduje formulaci vhodných aplikačních forem s potřebnou stabilitou [20]. Nejčastěji se používají gelové systémy, zejména díky transparentnosti, snášenlivosti a nemastnému pocitu po aplikaci. Výhodnou vlastností gelových systémů je také jejich mukoadhezivita [21], která prodlužuje kontaktní čas léčivé látky s vaginální sliznicí. Z polotuhých lékových forem je další možnou formou krém. Z pevných lékových forem se využívá aplikace ve formě čípku nebo měkké želatinové tobolky. Všechny zmíněné lékové formy uvolňují léčivo konvenčně. Jejich nevýhodou je problém s vytékáním, které způsobuje dyskomfort, použití aplikátorů, a zejména pak nižší biologická dostupnost a s tím související nižší účinnost mikrobicidního přípravku. Řadu těchto problémů lze částečně řešit inkorporací mukoadhezivních polymerů do vaginálních přípravků. Bioadhezivní systémy uvolňují léčivo prodlouženě v krátkém časovém horizontu (hodiny, max. 2–3 dny). Nejčastější použití u vaginálních přípravků nachází polykarbofil, karbomery, hypromelosa, chitosan, alginan sodný, kyselina hyaluronová a další [22, 23]. Novou lékovou formou, která překonává nevýhody klasických lékových forem, jsou vaginální kroužky, které představují lékovou formu pro řízený přívod mikrobicidů.

Vaginální kroužky jsou prstencové lékové formy určené k dlouhodobému (1–3 měsíce, potenciálně až 1 rok) řízenému uvolňování léčiva s lokálním i celkovým účinkem pro vaginální aplikaci [3]. Žena provádí inzerci sama, vaginální kroužek vkládá do blízkosti děložního čípku (viz obr. 1).

 Počátek vývoje této formy spadá do šedesátých let minulého století, od této doby se vaginální kroužek rozvíjí a zdokonaluje. Základ této lékové formy tvoří flexibilní, inertní a nedráždivé polymery – poly(dimethylsiloxan) [3, 24], ethylen-vinyl-acetátový kopolymer (EVA) [3, 24] a styren-butan-dienový blokový kopolymer [24]. Průměr kroužku je obvykle 54,0–58,0 mm, šířka 4,0–8,4 mm (viz obr. 2) [25].

Vaginální kroužky dnes dostupné na trhu jsou určeny ke kontracepci (NuvaRing, Progering, Nestorone), k suplementaci ženských pohlavních hormonů u menopauzálních žen (Estring, Femring) a při asistované reprodukci (Progering, Nestorone) [26].

Budoucnost využití vaginálních kroužků vědci spatřují v řízeném přívodu léčiv z dalších farmakologických skupin, jako jsou např. spermicidy [8], antimuskarinika k terapii inkontinence [26], lokální anestetika [26] a vaginální HIV mikrobicidy.

Ve fázi klinických zkoušek je rezervoárový typ vaginálního kroužku s obsahem mikrobicidu TMC-120 (dapivirin) [27]. Studie in vitro ukázaly schopnost uvolňovat mikrobicid konstantní rychlostí po dobu 71 dní (136 mg/den). Další sledování naznačuje, že uvolňování léčiva z vaginálního kroužku přetrvává mnohem déle. Po jednom roce se uvolnilo 55 mg mikrobicidu z 400 mg inkorporovaných do lékové formy [3]. V současné době probíhá první fáze klinických zkoušek s vaginálním kroužkem TMC-120. Uvolňování mikrobicidu lze modifikovat změnou tloušťky membrány, přidáním pomocných látek snižujících schopnost permeace léčiva membránou, počáteční koncentrací léčiva v lékové formě [3].

Vývoj účinného mikrobicidního preparátu používaného samostatně, v kombinacích nebo spolu s bariérovými systémy se jeví jako velmi slibný; snad brzy bude takový preparát dostupný široké veřejnosti. Ochrana před přenosem viru HIV bude záležitostí ženy nenápadným způsobem, což má nesmírný význam zejména v zemích třetího světa, kde je také výskyt HIV pozitivity a nemoci AIDS nejvíce alarmující.