Prevalens av naturlig resistens mot nya antivirala läkemedel med specifik verkan mot hepatit-C virus
Diarienummer : RFR-35751
Ny ansökan RFR oktober 2008
Ansökan påbörjad av : Johan Lennerstrand, 2008-10-01
Arbetsplats vid ansökningstillfället : Klinisk mikrobiologi, Akademiska sjukhuset
Senast ändrad/åtgärdad av : Marianne Omne-Pontén, 2009-04-24
Ansökan inkommen till : Regionala forskningsrådet i Uppsala- och Örebroregionen
Beslutad - beviljad, kostnadsställe redovisat

Sökanden: Johan Lennerstrand
Annan tjänstetitel, Klinisk mikrobiologi, Akademiska sjukhuset

A Övergripande projektinformation

Kön på huvudsökanden

man

Sammanfattning

Bakgrund
Även om framsteg har skett under senare år inom behandling hepatit-C (HCV) med interferon och ribavirin, är det endast ca 50 % av patienterna som kan botas. Orsaker är att dagens ospecifika behandling, interferon och ribavirin, har avsevärda biverkningar eller att patientens virus är av en genotyp, främst genotyp 1, som är svårbehandlad med dagens terapiformer.
Dock kommer HCV-infekterade patienter i en snar framtid att ges möjlighet till en bättre behandling. Denna behandling kommer att bestå av läkemedel som direkt inhiberar virusets replikation. Kandidater som ligger långt fram att bli godkända är proteasinhibitorer, t. ex Telaprevir, och dessa är främst riktade mot genotyp 1. Emellertid, liksom vid specifik HIV-behandling kan terapiresistens uppstå. Eftersom HCV har en hög variationsgrad har man även funnit naturliga/pre-existerande resistensmutationer hos obehandlade patienter. Nyligen presenterades signifikant prevalens av kända resistensmutationer mot Telaprevir.

Metod
Vi kommer att utveckla en molekylär diagnostiskt metod där vi sekvenserar virusets proteasgen. Metoden är baserad på tidigare hos oss utvecklad teknik, som vi använder rutinmässigt för genotypbestämning. Den aktuella studien kommer främst att vara retrospektiv, d.v.s omfatta en avidentifierad grupp av prover som ingår i lokalt administrerade biobanker i Uppsala, Örebro och Gävle. Dessa prover är redan genotypade och vi kommer att välja ut prover av genotyp 1.

Syfte
Syftet är att undersöka prevalensen av naturligt förekommande/pre-existerande resistens hos HCV-infekterade patienter i regionen med genotyp 1a samt genotyp 1 generellt. Denna grupp omfattar de patienter som främst förväntas bli behandlade med de nya proteasinhibitorerna t. ex Telaprevir. Med sådan kunskap kan man undvika felaktig behandling med resistensutveckling som följd.

Klinisk relevans
Dagens behandling är endast effektiv i 50% av fallen, vilket medför sjukvården stora kostnader. Det är viktigt att den ny specifik behandling baserad på bl. a. proteasinhibitorer inte heller falerar, i detta fall beroende på terapiresistens.

---

Medarbetare/Medsökande

Ann-Sofi Duberg
Läkare, Infektionskliniken, USÖ

Länstillhörighet:

T

Projektledning:

Nej

Patientrekrytering:

Ja

Arbetsenhet:

USÖ, Infektionskliniken

Kåre Bondeson
Läkare, Akademiska sjukhuset

Länstillhörighet:

C

Projektledning:

Ja

Patientrekrytering:

Nej

Arbetsenhet:

Akademiska sjukhuset, Klinisk mikrobiologi

Lars Wesslén
Läkare, Infektion, Division Medicin, Gävle sjukhus

Länstillhörighet:

X

Projektledning:

Nej

Patientrekrytering:

Ja

Arbetsenhet:

Infektionskliniken, Gävle lasarett

Jonas Blomberg
Läkare, Akademiska Sjukhuset, Uppsala +Uppsala Universitet, Inst. för medicinska vetenskaper, klinisk virolo

Länstillhörighet:

C

Projektledning:

Nej

Patientrekrytering:

Nej

Arbetsenhet:

Uppsala Universitet, Inst. för medicinska vetenskaper, klinisk virologi

Bo Albinsson
Läkare, Gävle sjukhus klin mikrobiol

Länstillhörighet:

Gävleborg

Projektledning:

-

Patientrekrytering:

-

Arbetsenhet:

Gävle sjukhus

Utbildning

doktorandutbildning

Översikt av projektorganisation

---

Projektstart

2008-09-01

Beräknat projektslut

2010-12-31

---

B Projektbeskrivning

Bakgrund

Infektion med hepatit-C (HCV) är en av de vanligaste orsakerna till levercirrhos och hepatocellulärt carcinom. Totalt i världen har man beräknat att det finns 175 miljoner HCV-bärare, d. v. s. en prevalens på 3 %, med stora variationer mellan länder. I Sverige uppskattas prevalensen till närmare 0.5 % vilket motsvarar ca 45 000 personer. I det aktuella regionala upptagningsområdet med ca 1.4 miljoner innevånare skulle det kunna finnas ca 6-7 000 infekterade personer.

Av de HCV-infekterade patienterna blir ca 75 % kroniskt infekterade med förhöjd risk för levercirrhos. En del av dessa patienter riskerar därmed på sikt att behöva genomgå levertransplantation eller möta en för tidig död till följd av sjukdomen. Även om framsteg har skett under senare år inom behandling med interferon och ribavirin, är det endast ca 50 % av patienterna som kan botas. Orsaken till detta är två; antingen har dagens antivirala behandling avsevärda biverkningar som patienterna inte tolererar under behandlingstiden som kan uppgå till ett års tid; eller så bär patienten på en genotyp av HCV, genotyp 1 eller 4, som är svårbehandlad med dagens terapiformer. HCV klassificeras i sex genotyper (1-6, samt subtyper) där genotyp 1 är vanligast i västvärlden (30 – 70 %). Diagnostik av genotyp görs därför rutinmässigt innan behandling igångsätts för att kunna dosera interferon/ribavirin och bestämma behandlingstid. För övrigt är verkningsmekanismerna för interferon och ribavirin oklara. Dessa läkemedel är inte specifika inhibitorer mot HCV utan tros främst vara involverade i immunförsvaret och på så sätt dämpa infektionen.

Eftersom dagens behandling för patienter med bl. a. genotyp 1 är otillräcklig, pågår en intensiv forskning vid de stora läkemedelsföretagen med att ta fram nya läkemedel. Dessa läkemedel kommer att vara specifika inhibitorer mot HCV. Denna strategi med specifika inhibitorer har varit framgångsrik vid behandling av HIV (25 st läkemedel) och hepatit-B (6 st läkemedel). För närvarande finns ett dussintal anti-HCV-kandidater i fas 2 eller fas 3-studier och alla dessa inhiberar HCVs egna enzymer, såsom proteas (NS3) och polymeras (NS5B) www.hivandhepatitis.com/hep_c/hepc_news_alter.html. Ett läkemedel som ligger långt fram i fas 3-studier är proteasinhibitorn Telaprevir. Den beräknas bli godkänt 2010 och därmed att kunna användas på licens redan 2009. Generellt kan man säga att proteasinhibitorer ligger före polymerasinhibitorer i att bli godkända läkemedel. Dock har proteasinhibitorerna en begränsning, då de främst är riktade mot genotyp 1, medan polymerasinhibitorerna förväntas vara effektiva mot alla HCV-genotyper.

Dessa specifika läkemedelskandidater, givna t. ex i kombination med interferon, kommer med all sannolikhet att förbättra behandlingsresultaten. Detta innebär att behandlingen kan ges under kortare tid och att den ger mindre biverkningar, samt att den kan ges även till patienter med genotyp 1. Det behöver också framhållas att HCV-infektionen läker ut vid framgångsrik behandling, eftersom HCV till skillnad från HIV inte integreras i värdcellens arvsmassa. HCV kan därmed avlägsnas ur kroppen.

Liksom vid HIV-behandling med specifika läkemedel kan det vid behandling av HCV-infektion uppstå terapiresistens. Detta beror på att en mycket hög nivå av virusreplikation sker vid HCV infektion, i kombination med ett ”slarvigt” eget replikationsenzym (NS5B-polymeras). Resistensutvecklingen är speciellt markant vid behandling med en proteasinhibitor som monoterapi. Man har med cellkultursystem och i patientstudier upptäckt en mängd resistensmutationer och de medföljande aminosyraförändringarna bildar bestämda mönster beroende på läkemedlet (Koev and Kati 2008, De Francesco and Migliaccio 2005). Därför kommer framtidens strategi för att undvika resistensutveckling vid HCV-behandling, liksom vid HIV-behandling, att vara kombinationsbehandling. Vid HIV-behandling uppstår ofta multiresistens, och mutationerna förknippade med sådan kan vara svårtolkade (Lennerstrand et al. 2001a, 2001b, 2007).

Eftersom HCV uppvisar en ännu högre variationsgrad än HIV har man upptäckt pre-existerande (naturliga) resistensmutationer mot olika proteasinhibitorer hos obehandlade HCV-patienter (Bartels et al. 2008). I ett patientmaterial på 573 obehandlade patienter med genotyp 1 fann man en mängd kända resistensmutationer, bl. a. V36M och R155K i prevalens 0.7 – 0.9%. När patienterna med dessa mutationer behandlades med Telaprevir och interfereron sviktade behandling. Dessutom vet man att mutationen R155K på grund av gynnsamt kodonskifte (endast en basförändring) i princip endast förekommer vid genotyp 1a. Detta aminosyraskifte påverkar inte replikationsförmågan hos HCV nämnvärt jämfört med wild-type-formen (He et al. 2008). I Sverige har mer än 30% av patienterna genotyp 1, och majoriteten av dessa (nästan 20% av samtliga patienter)har subtyp 1a. Därmed blir det intressant att studera prevalensen vid just genotyp 1a av högresistensmutationen t. ex R155K mot Telaprevir, vilken därmed borde vara över 1 procent.

För närvarande är HCV-genotypning den viktigaste prediktiva faktorn hur behandling med de ospecifika läkemedlen interferon och ribavirin kan komma att fungera. Eftersom Telaprevir snart är aktuellt som läkemedel mot patienter med genotyp 1, borde proteasresistens-bestämning vara intressant att utföra för precis denna genotyp innan behandling startas. Tester för mätning av resistens mot specifika HCV-läkemedelskandidater finns ännu inte i Sverige utan utförs endast på enstaka platser i USA och i Europa.

En uppdatering inom området terapiresistens mot HIV- och HCV-läkemedel skedde nyligen vid ett nordiskt möte i Uppsala den 18 september 2008, där flera internationella experter föreläste. Mötet arrangerades av sökande Johan Lennerstrand, se bilagt dokument. www.akademiska.se/NordicHIVHepConf2008

Syfte/frågeställning/hypotes

Syftet är att undersöka prevalensen av naturligt förekommande/pre-existerande resistens hos HCV-infekterade patienter med genotyp 1a samt genotyp 1 generellt, i regionen. Denna grupp omfattar de patienter som främst förväntas bli behandlade med av nya specifika läkemedel t.ex proteasinhibitorer såsom Telaprevir.
Primärt är detta ingen behandlingsstudie utan en prevalensstudie, men när proteaseinhibitorer blir tillgängliga på licens t. ex under senare delen av 2009, blir det aktuellt att tillämpa resistenskunskapen på denna patientgrupp. Hypotesen är att man med denna kunskap kan undvika felaktig behandling med terapisvikt/resistensutveckling som följd. Prover kan till att börja med samlas in anonymt i en databas för att sedan efter etiskt tillstånd avkodas.

Framåt 2010, när läkemedlen är godkända, kan vår metod resistensbestämning även användas för att följa upp resistens under behandling. Dessutom kan metoden användas för patienter med genotyp 2 eller 3 eftersom dessa också kan vara svårbehandlade med dagens interferon/ribavirin behandling. Vidare kan vi använda den planerade sekvensdatabasen för andra frågeställningar t. ex smittspårning eller vid karakterisering av nya resistensmutationer. Det senare kan också vara av betydelse när nya läkemedel skall lanseras. Slutligen kan det bli aktuellt att som rutinförfarande före start av behandling bestämma en ”nollsekvens” för proteasgenen hos patientens virus.

Design och urval (ex. urval, gruppindelning)

Biobankarna i Örebro, Gävleborg och Uppsala omfattar mer än 1500 individuella patientprover som är genotypbestämda. Av dessa är ca 30% genotyp 1 och ca 20% subtyp 1a. Bara detta material bör vara tillräckligt för powerberäkning av prevalensen av proteasresistens-mutationer, t. ex V36M och R155K.
Två ursprung för patientproverna planeras således att ingå i studien. En retrospektiv, d.v.s en avidentifierad grupp av prover som redan är genotypade, och en gruppp som insamlas prospektivt. Ur den prospektivt studerade gruppen rekryteras enbart de patienter som visas ha genotyp 1.

Redovisning av interventionen

Primärt är detta en prevalensstudie under år 2009. Intervention kommer inte att planeras inom den här studien. Om interventionsstudie kommer vi söka under 2009.

Metod och datainsamling/ -bearbetning

Ny metodik för bestämning av resistens mot HCV-proteasinhibitorer är under utveckling och beräknas vara klar till december 2008. Vi har sedan februari 2008 på klinisk mikrobiologi vid Akademiska sjukhuset utvecklat och validerat en HCV-genotypningsmetod (sekvensering av NS5b – polymerasgenen). Denna metod bygger på RNA-extraktion, nested PCR-teknik och DNA-sekvensering. DNA-sekvenseringsteget utförs på Uppsala Genome Center som är beläget nära vårt laboratorium (klinisk mikrobiologi). Slutlig tolkning av sekvensdata görs av oss med aktuella mjukvaroprogram och data publiceras i Genebank.
Vi kommer att använda oss av HCV-genotypningsmetoden som plattform för utvecklingen av proteasresistensmetoden, d. v. s. sekvensering av HCVs proteasgen (NS3). Metodik och kunskap att bedöma denna resistens är unik i landet (vi kommer även att samarbeta med internationella partners) och vi förutser att användning av den kan utökas till att omfatta även patienter utanför regionen.

Studiens genomförande

Datainsamling och avidentifiering av prover görs på infektionsklinikerna i Örebro och Gävleborg samt på klinisk mikrobiologi och infektionskliniken i Uppsala. Resistensanalysen och genotypningen (den senare som rutinanalys) görs på avdelningen för klinisk mikrobiologi, Uppsala.
Resultat som kan komma att påverka handläggningen av patienter kommer att integreras i diskussioner över terapeutiska och diagnostiska strategier inom regionen.
Ingen tillkommande/utvidgad provtagning kommer att ske eftersom samma prov används för rutin-genotypningsbestämning.

Tillkommande medarbetare som i skrivande stund ej har personkort:
Hong Yin, PhD, mikrobiolog/post doc, Akademiska sjukhuset/Uppsala Universitet, Klinisk mikrobiologi. Datainsamling och anlysarbete.
Per Sangfelt, MD, PhD, Infektionskliniken Akademiska sjukhuset. Patientrekrytering och datainsamling.
Bo Albinsson, Leg. läkare, ST-läkare, Gävle sjukhus, Klinisk mikrobiologi. Datainsamling och analysarbete. Planeras bli doktorand inom projektet.

---

Forskningsetiska överväganden

Inkluderade patienter (prospektivt insamlade gruppen) får full information om studien; vi betonar bla att den här prövade resistensen inte påverkar val av behandling i ett kortare perspektiv. Patient inkluderas efter att informerat medgivande inhämtats. Etisk prövning kommer att inlämnas för att få möjlighet att använda resultaten vid val av terapi. Vi överväger även att möjliggöra avkodning av retrospektivt insamlade prover; om kunskapen om patientens resistensstatus blir av stort värde.

Etisk prövning

Ansökan till etikprövningsnämnden är gjord eller planeras

Datum för beslut från etikprövningsnämnden

0000-00-00

Diarienummer på beslut från etikprövningsnämnden

2009/023

Godkännande från etikprövningsnämnd krävs efter beslut för utbetalning av medel

Etisk prövning behövs ej

Ansvarig forskningsledare bedömer att etisk prövning ej behövs.

---

Referenser

Bartels DJ, Zhou Y, Zhang EZ, Marcial M, Byrn RA, Pfeiffer T, et al. Natural prevalence of hepatitis C virus variants with decreased sensitivity to NS3.4A protease inhibitors in treatment-naive subjects. J Infect Dis. 2008;198(6):800-7.

De Francesco R, Migliaccio G.Challenges and successes in developing new therapies for hepatitis C. Nature. 2005;436(7053):953-60..

He Y, King MS, Kempf DJ, Lu L, Lim HB, Krishnan P, et al. Relative replication capacity and selective advantage profiles of protease inhibitor-resistant hepatitis C virus (HCV) NS3 protease mutants in the HCV genotype 1b replicon system. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52(3):1101-10.

Koev G, Kati W. The emerging field of HCV drug resistance. Expert Opin Investig Drugs. 2008;17(3):303-19.

Lennerstrand J, Hertogs K, Stammers DK, Larder BA. Correlation between viral resistance to Zidovudine and resistance at the reverse transcriptase level found for a panel of HIV-1 mutants. Journal of Virology. 2001;75(15):7202-05.

Lennerstrand J, Stammers DK, Larder BA. Biochemical mechanism of HIV-1 reverse transcriptase resistance to stavudine. Antimicrobial Agents Chemother. 2001;45(7):2144-46.

Lennerstrand J, Chu CK, Schinazi RF. Biochemical studies on the mechanism of HIV-1 reverse transcriptase resistance to 1-(ß-D-Dioxolane)thymine (DOT).
Antimicrobial Agents Chemother. 2007;51(6):2078-84.

C Bilagor

Bilagor

NordHIVhep_program.pdf

Program för "2nd Nordic Conference of HIV and Hepatitis Drug Resistance and Treatment Strategies", Uppsala 18 sep 2008.
Filstorlek: 34 kB

---

D Sammanfattande kostnadsbeskrivning / budget för projektet

Total budget

Total summa

549 000

Andra bidragsgivare

Andra bidragsgivare

---

Äskade medel från Regionala forskningsrådet i Uppsala- och Örebroregionen

Personal

Sökande ska under 2009 arbeta motsvarande ca 4 månader i projektet. I summan har motsvaranade 46% beräknats vara sociala avgifter.
Medarbetare beräknas arbeta motsvarande 7 månader. I summan har motsvaranade 46% beräknats vara sociala avgifter.

Medicinsk service

Kostnader för DNA sekvenseringstjänster.

Övrigt

Reagenser

E Projektledarens egen bedömning

Bedömning i vad mån projektet är patientnära

Det genomslag som de nya antivirala medlen kommer att få i förbättring av patienternas handläggning kan inte nog betonas. Denna studie kommer starkt bidra till att rätt bedöma hur och till vilka patienter denna nya behandling ska administreras. Resultatet kan antas bli att regionens HCV-behandlingar snabbare styrs över på proteasinhibitorer än om studieaktiviteten inte funnits. Detta främjar patienten i hög grad.
Dagens behandling av HCV med interferon/ribavirin är endast effektiv till ca 50%. Denna behandling är dessutom mycket krävande och det är mycket vanligt att patienterna får biverkningar som gör att livskvalité och förmåga att fullfölja behandlingen påverkas negativt. Introduktionen av proteasinhibitorerna kommer ge kortad behandlingstid och starkt reducerat biverkningsspektrum. Vår bedömning är att de i studien tillämpade metoderna kommer att etableras som rutindiagnostik. En lokalt baserad diagnostik och kunskapsbas i resistensfrågan gagnar patientarbetet i hela regionen.

Bedömning av projektets kliniska betydelse

Dagens behandling av HCV med interferon/ribavirin är endast effektiv till ca 50%. Detta kan innebära behandling under lång tid samt ofta är förenad med terapisvikt. I värsta fall kan det bli nödvändigt med levertransplantation. Tillsammans utgör detta stora kostnader för sjukvården. De nya specifika läkemedlen bör innebära att behandlingstiden kan förkortas och att man bör kunna behandla patienter med den svårbehandlade genotyp 1 bättre. Det är viktigt att uppkomst av resistens undviks mot dessa specifika inhibitorer.

Bedömning av det regionala samarbetet och dess betydelse

Studier kring denna viktiga patientgrupp lämpar sig utmärkt för regionsamarbete då introduktionen av de nya läkemedlen kommer att tvinga alla berörda infektionskliniker att inhämta kunskap. Välgrundade beslut om hur ny behandling ska introduceras berör processer i samtliga berörda län. Behandling av HCV-infektioner är kopplade till en inte oväsentlig ekonomisk belastning. Kompetensutveckling är således av stor betydelse. Vidare kommer detta arbete att leda vidare till fler projekt där samarbete krävs. Parterna har starka gemensamma intressen och behoven att samarbeta kring olika patientkategorier kan förutses.

Publicering

Vi avser att publicera resultaten i internationella, peer-reviewed tidskrifter.

---