Ontwikkeling van antivirale strategieën tegen het hepatitis E virus.

Hepatitis A en E virus zijn wereldwijd de voornaamste oorzaken van acute virale hepatitis (hoofdstuk 1). Ondanks de beschikbaarheid van een effectief vaccin tegen het hepatitis A virus (HAV), is het virus endemisch in ontwikkelingslanden en vinden er nog geregeld uitbraken plaats in geïndustrialiseerde regio’s. Hoewel de meeste infecties asymptomatisch zijn of een mild klinisch verloop kennen, komen er toch ernstige gevallen van hepatitis A voor, vooral bij ouderen. De beschikbaarheid van potente en selectieve inhibitoren van HAV replicatie zouden erg nuttig zijnin de behandeling van ernstige gevallen, maar ook om de ziekteduur te verkorten en uitbraken snel in te perken.

Om de ontwikkeling en identificatie van zulke inhibitoren van HAV replicatie mogelijk te maken, werden er drie antivirale testen ontwikkeld, waaronder een cytopathisch-effect-reductie-assay en twee virusopbrengst-reductie-assays voor genotypes IB en IIIA (hoofdstuk 2). De testen werden gevalideerd met twee gekende inhibitoren van HAV replicatie: interferon alfa (IFNα) inhibeerde de virusreplicatie efficiënt, terwijl de activiteit van amantadine HCl stamafhankelijk bleek te zijn. Ook werd het effect van remmers van enterovirusreplicatie (pleconaril, rupintrivir en enviroxime) op HAV replicatie bestudeerd. Pleconaril vertoonde een erg matige activiteit, terwijl het effect van rupintrivir stam-afhankelijk bleek. Enviroxime inhibeerde de HAV replicatie niet, wat suggereert dat fosfatidylinositol-4-kinase IIIβ (PI4KIIIβ) niet cruciaal is in de HAV-replicatiecyclus.

Gelijkaardig aan HAV, wordt het hepatitis E virus (HEV) feco-oraal overgebracht. Zo worden er regelmatig grote uitbraken gerapporteerd in vluchtelingenkampen, bijvoorbeeld in Afrika. Infecties zijn vaak asymptomatisch of mild, maar ernstige infecties kunnen voorkomen. In zwangere vrouwen kan de mortaliteit oplopen tot 25%. Ook chronische gevallen van hepatitis E zijn beschreven in immuungecompromitteerde patiënten (zoals transplantpatiënten). Deze patënten hebben een hoog risico voor deontwikkeling van cirrose en leverfalen. HEV infecties kunnen behandeld worden met een weken/maandenlange toediening van ribavirine (RBV). Dit is meestal succesvol, maar er zijn gevallen van therapiefalen gerapporteerd zijn en de neveneffecten ernstig kunnen zijn. Bijgevolg is er nood aan potentere, niet-toxische inhibitoren van HEV replicatie en aan een grondige studie van het huidige RBV-behandelingsschema.

Ten eerste werd er een antivirale test ontwikkeld met het aan-HEV-verwante “Cutthroat”-forel-virus (CTV) als surrogaatvirus (hoofdstuk 3). RBV en forel-IFN bleken de replicatie van CTV efficiënt te inhiberen, terwijl andere gekende breedspectruminhibitoren van RNA-virus-replicatie (zoals het nucleosideanaloog 2’-C-methylcytidine) enkel een matige antivirale activiteit vertoonden. CTV wordt enkel gedetecteerd in forel tijdens het kuit schieten, wat een hormonaal effect op virale replicatie doet vermoeden, net zoals bij de verhoogde gevoeligheid van zwangere vrouwen aan genotype 1 HEV. Daarom werd het effect van drie geslachtshormonen op invitro CTV replicatie geëvalueerd. Terwijl progesteron een duidelijke inhibitie van virusreplicatie vertoonde, stimuleerden testosteron en 17β-estradiol de virusgroei. Op basis van onze data kan geconcludeerd worden dat CTV als een surrogaatmodel voor HEV kan dienen.

Vervolgens werden de in-vitro-replicerende HEV stam Kernow-C1p6 en een afgeleid subgenomisch replicon gebruikt om anti-HEV assays teontwikkelen (hoofdstuk 4). Gebruik makend van deze assays, toonden we aan dat IFNα en RBV de in-vitro-HEV-replicatie inhiberen. Ook werd er een matige, maar significante synergie geobserveerd voor combinaties van beide geneesmiddelen. Deze bevindingen bevestigen degerapporteerde klinische werkzaamheid. Daarenboven werd het in-vitro-werkingsmechanisme van RBV bestudeerd, dit bleek afhankelijk tezijn van de uitputting van intracellulaire GTP-voorraden.

Aangezien gevallen van RBV-therapiefalen beschreven zijn, werd een samenwerking opgezet met het klinisch referentielabo voor hepatitis E in Hannover, Duitsland (hoofdstuk 5). We analyseerden bloedstalen afkomstig van15 patiënten met chronische hepatitis E die eerder een orgaantransplantatie ondergingen en behandeld werden met RBV. Alle patiënten elimineerden het virus, behalve twee waarvan één patiënt stierf. Een G1634R mutatie in het viraal polymerase werd gedetecteerd in het HEV RNA van de niet-responders. Deze mutatie resulteerde verrassend genoeg niet in in-vitro-resistentie tegen RBV. De mutante vorm van een subgenomisch replicon van genotype 3 HEV repliceerde daarentegen wel efficiënter in vitro dan het wild-type replicon. We konden dit ook bevestigen gebruikmakend van het volledig, infectieus virus, ook in competitietesten. Gelijkaardige resultaten werden bekomen voor genotype 1 HEV. De G1634R mutatie lijkt daarom de replicatiecapaciteit van HEV in de humane lever te bevorderen en op die manier de werkzaamheid van RBV te verminderen.
In een recente publicatie werd een stimulerend effect voor inhibitorenvan het mammalian target of rapamycin (mTOR) beschreven. In hoofdstuk 6 bespreken we deze bevindingen (in een editoriaal), inclusief klinische implicaties en mogelijke onderliggende mechanismen.

Ten slotte behandelt hoofdstuk 7 de aankondiging van de eerste, volledige, genomische sequentie van een US isolaat van rat HEV. Dit is een eerste stap in de ontwikkeling van een geschikt (knaag)diermodel voor hepatitis E.