Hemos explotado el virobioma del VIH, específicamente la proteína envolvente gp120, para identificar péptidos activos receptores altamente potentes que actúan como antagonistas funcionales de múltiples receptores de quimioquinas. Esto se logró buscando en la secuencia gp120 pequeñas homologías locales a péptidos de señalización conocidos, como los neuropéptidos de la familia VIP/PACAP/GHRH .

Identificamos un dominio octapéptido discreto (sitio de péptido T) cerca del tallo V2 de gp120 y péptidos relacionados derivados de estas secuencias que bloquean preferentemente la infección de aislados de VIH con tropismo R5 . Nuestros estudios iniciales utilizaron un aislado de paciente de paso temprano, que luego demostró tener un fenotipo de receptor R5 / X4 (con dos trópicos), aunque en el momento de este trabajo no se conocía ninguno de los receptores de quimiocinas ni la importancia de la utilización de los receptores de quimiocinas (circa 1985). El efecto antiviral predominante para aislados de VIH R5 vs X4 explica la controversia inicial relacionada con la falta de efectos antivirales con aislados adaptados a laboratorio X4 .

Mientras que el péptido T fue el primer receptor antiviral dirigido para el VIH (esta clase llegó a llamarse «inhibidores de entrada»), a medida que la epidemia de SIDA se expandió a mediados de la década de 1980, se hizo evidente que el virus, aunque estableció una infección en el SNC, no se replicó en las neuronas. Sin embargo, se estaban reportando profundos déficits cognitivos y motores, que se sumaban al gran estigma y sufrimiento que esta enfermedad llevaba en ese momento. En nuestros informes iniciales, observamos una distribución cortical de la unión de gp120 a los receptores en el cerebro de los primates y planteamos la hipótesis de que la muerte de gp120 de neuronas susceptibles explicaría los déficits cognitivos observados en los pacientes. Propusimos que el péptido T, al bloquear la unión a gp120 , que luego se demostró que estaba en CCR5 , sería eficaz para prevenir la pérdida neuronal en la infección por VIH, que ahora se sabe que ocurre muy pronto después de la infección.

Beneficios en neuroinflamación y neurodegeneración

Los estudios iniciales que mostraron que el péptido T, y su análogo D-ala1-péptido T-amida resistente a la degradación (DAPTA), protegían los efectos neurotóxicos de la gp120 en cultivos neuronales, en parte mediante la liberación de quimiocinas protectoras . Los efectos neuro-protectores de DAPTA también se mostraron en animales tratados con gp120, donde se invirtió la pérdida de sinapsis y arbor dendrítico, junto con retrasos en el comportamiento . Por lo tanto, se demostró que los efectos neurotóxicos de la gp120 eran una causa de pérdida neuronal cortical y de patologías dendríticas en neuroasistencias. Los mecanismos de la neurotoxicidad de la gp120 fueron revelados gradualmente por nosotros y otros como indirectos, y relacionados con la activación de la microglía por la gp120 , efectos que son bloqueados por la DAPTA . La microglía activada y los astrocitos son ahora bien apreciados como mediadores en diversas neuropatologías, que los análogos del péptido T pueden tratar.

Aunque las acciones antivirales de estos péptidos fueron el tema inicial de la investigación, gradualmente se hizo evidente que la familia de péptidos T tenía efectos inmunomoduladores y ahorradores neuronales útiles más allá del VIH que podían explotarse terapéuticamente, especialmente en condiciones neurodegenerativas con patogénesis inflamatoria. DAPTA redujo las citocinas M1 IL-1, Il-6, IL-8, IL-23, TNFa y mejoró las citocinas M2 como IL-4 e IL-10 . Algunos ejemplos de posibles beneficios del tratamiento con DAPTA incluyen la enfermedad de Alzheimer , neuropatías de origen diverso , dolor por cáncer, excitotoxicidad e isquemia cerebral/accidente cerebrovascular . Se han demostrado beneficios clínicos para el neuro-SIDA (a continuación), la supresión de la hormona del crecimiento , una causa de retrasos en el desarrollo en el VIH pediátrico, que el DAPTA ha restaurado , así como en afecciones cutáneas no relacionadas con el VIH, como la psoriasis .

Resultados de ensayos clínicos en neuro-sida

El péptido T, o más correctamente DAPTA, entró en ensayos clínicos en humanos para los criterios de valoración de neuro-SIDA en 1986. Posteriormente se informó de mejoras en las exploraciones cerebrales por resonancia magnética y las pruebas cognitivas . Los beneficios cognitivos en neuro-SIDA se confirmaron en pruebas controladas adicionales, que mostraron un grupo significativo (activo vs.placebo, p=.003) y tiempo (p=.001) efectos, ausencia de toxicidad. A principios de la década de 1990 se llevó a cabo un ensayo DBPC en tres sitios en 215 sujetos aleatorizados de DAPTA en aerosol intranasal (2 mg, TID), cuyo objetivo principal fue el cambio en la puntuación cognitiva global a los 6 meses con una batería de 23 pruebas. Mientras que no se encontró diferencia significativa entre el grupo DAPTA y el grupo placebo en la puntuación cognitiva global, 2 de 7 dominios, memoria de trabajo (p. 04) y velocidad de procesamiento de la información (p=.008), mostró una mejora en el grupo DAPTA. También se notificó un efecto del tratamiento en pacientes con un número de células CD4 superior a 200 células/µL al inicio del tratamiento (sin SIDA).

En general, esta cohorte presentaba un deterioro cognitivo mínimo (MMSE=28). Sin embargo, entre aquellos con déficit cognitivo mayor y clínicamente significativo >0.5 en la puntuación Z global, un análisis de subgrupos planificado previamente mostró que el DAPTA se asoció con una mejora del rendimiento, mientras que el deterioro fue más común en el grupo de placebo (P=.02) . Aunque las mediciones antivirales no fueron un criterio de valoración primario en este ensayo, se notificaron esos datos y mostraron que el DAPTA redujo la carga viral (-0,54 log, p<.03) . El hallazgo de efecto antiviral en este estudio es notable, ya que los pacientes no fueron incluidos en base a la carga viral, no hubo optimización de la dosis para el efecto antiviral, se desconocían sus fenotipos virales R5 o X4 que determinarían la sensibilidad a un efecto antiviral, y como el estudio se realizó en la era pre-TARGA, el DAPTA se probó esencialmente como monoterapia.

Un estudio hospitalario de fase 2 de DAPTA a los 15 ó 1 años.5 mg / día durante 4 semanas en nueve usuarios de drogas intravenosas con demencia temprana por SIDA también mostraron un mejor rendimiento neurocognitivo, a la dosis más alta en comparación con la dosis más baja o con el placebo (P<.05) . En otro estudio, se notificaron beneficios en imágenes cerebrales funcionales en un hombre de 39 años con Complejo de Demencia del SIDA que recibió 12 semanas de DAPTA intranasal (0,4 mg TID, 1,2 mg por día). Este estudio demostró que 34 de las 35 regiones cerebrales con baja actividad de FDG mostraron remisión después de la terapia , de acuerdo con los beneficios cognitivos y de la resonancia magnética identificados en los estudios de fase 1 y 2. (op.cit., arriba).

Péptidos activos por vía oral

Mientras que el DAPTA está protegido sustancialmente de la degradación en plasma, se digiere rápidamente en el estómago . Además, su uso clínico ha sido principalmente por pulverización nasal, que requiere el almacenamiento a largo plazo de un medicamento líquido. Se ha demostrado que el DAPTA pierde actividad por agregación durante el almacenamiento. La agregación del medicamento fue una preocupación en el ensayo DBPC, ya que el producto almacenado se utilizó durante los varios años que llevó completar el estudio y los pacientes informaron de la gelificación del medicamento del estudio. Esto ha limitado el desarrollo clínico posterior de la DAPTA. Para superar este obstáculo significativo, creamos un análogo de DAPTA (RAP-103) que está completamente protegido contra la degradación y conserva la potencia picomolar.

Un estudio de prueba de concepto en ratas mostró que la administración oral de RAP-103 (0.05-1mg / kg) durante 7 días previene completamente la alodinia mecánica e inhibe el desarrollo de hiperalgesia térmica después de la ligadura parcial del nervio ciático en ratas . En este estudio, mostramos además que DAPTA y RAP-103 bloquearon tanto el CCR2 como el receptor de quimioquinas CCR5, estrechamente relacionado. Además, RAP-103 podría reducir la activación microglial espinal y la infiltración de monocitos, e inhibir las respuestas de citoquinas inflamatorias evocadas por la lesión de los nervios periféricos, la causa del dolor neuropático.

Nuestros hallazgos sugieren que la segmentación por CCR2/CCR5 debe proporcionar una mayor eficacia que la segmentación por CCR2 o CCR5 solos, y que el antagonista funcional dual CCR2 / CCR5 RAP-103 tiene el potencial de uso clínico en afecciones neuropáticas y de otro tipo de dolor. Debido a que este análogo comparte múltiples mecanismos de DAPTA para reducir la activación microglial, cambiar el equilibrio de citoquinas, proteger neuronas y ahorrar arbor dendrítico, es un candidato principal para un mayor desarrollo clínico en las múltiples condiciones neuroinflamatorias ya discutidas, para las cuales se han demostrado beneficios en modelos preclínicos de pruebas con animales, como se señala en las muchas citas de esta revisión.