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<title>Integrase-Inhibitor</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Integrase-Inhibitor</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Integrase-Inhibitoren</b> (Integrations-Inhibitoren) sind <a href="Virustatika" class="mw-redirect" title="Virustatika">virustatisch</a> wirkende <a href="Arzneistoff" title="Arzneistoff">Arzneistoffe</a>. Es handelt sich um Wirkstoffe, die das Schlüsselenzym <a href="Integrase" title="Integrase">Integrase</a> von <a href="Retroviren" title="Retroviren">Retroviren</a> wie <a href="HIV" title="HIV">HIV-1</a> hemmen und speziell dort im Rahmen einer <a href="Antiretrovirale_Therapie" title="Antiretrovirale Therapie">antiretroviralen Therapie</a> eingesetzt werden. Substanzen dieser Klasse enthalten die Endsilbe „-tegravir“ im Namen.
</p><p>Im Jahr 2000 wurde erstmals das Prinzip der Strangtransfer-Inhibition aufgedeckt, weswegen für die Substanzklasse die Bezeichnung <b>Integrase-Strangtransfer-Inhibitor</b> (INSTI) verwendet wird. 2005 begannen die ersten klinischen Studien, nachdem die Entwicklung bis 2000 durch einen Mangel an geeigneten Testmethoden und durch die hohe Toxizität einiger Wirkstoffe gebremst wurde. 2007 wurde <a href="Raltegravir" title="Raltegravir">Raltegravir</a> als erster INSTI zugelassen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="HIV-1-Integrase">HIV-1-Integrase</h2></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Integrase" title="Integrase">Integrase</a></i></div>
<p>Die <a href="Integrase" title="Integrase">Integrase</a> (IN) ist neben der <a href="Reverse_Transkriptase" title="Reverse Transkriptase">reversen Transkriptase</a> und <a href="HIV-Protease" title="HIV-Protease">HIV-Protease</a> eines der drei Schlüsselenzyme im <a href="Replikationszyklus" title="Replikationszyklus">Replikationszyklus</a> von Retroviren wie <a href="HIV" title="HIV">HIV</a>. Sie vermittelt die Integration viraler DNA in die Wirts-DNA im <a href="Zellkern" title="Zellkern">Zellkern</a> und ist damit für die Vermehrung von HIV essentiell. Die HIV-1-Integrase entsteht aus dem Gal-pol-Polypeptid, das nach Eindringen von HIV in die Wirtszelle gebildet wird. <a href="Virion" title="Virion">Virionen</a> enthalten aber bereits etwa 120 Kopien der Integrase, die damit vor Bildung des Polypeptides im <a href="Cytosol" title="Cytosol">Cytosol</a> zur Verfügung stehen.<sup id="cite_ref-:0_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Das reife Enzym besteht aus etwa 300 <a href="Aminos%C3%A4uren" title="Aminosäuren">Aminosäuren</a> und ist 32 <a href="Atomare_Masseneinheit" title="Atomare Masseneinheit">kDa</a> groß, Kristallstrukturen sind verfügbar. Die HIV-1-Integrase besteht aus drei <a href="Proteindom%C3%A4ne" title="Proteindomäne">Proteindomänen</a>, die durch flexible Linker verbunden sind: einer katalytisch aktiven (<i>catalytic core domain</i>, CCD) sowie einer <a href="C-Terminus" title="C-Terminus">C-</a> (CTD) und <a href="N-Terminus" title="N-Terminus">N-terminalen</a> (NTD) Domäne.<sup id="cite_ref-:0_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> CCD ist unter Retroviren hoch konserviert, hierbei bilden <a href="Asparagins%C3%A4ure" title="Asparaginsäure">Asp</a>64, Asp116 und <a href="Glutamins%C3%A4ure" title="Glutaminsäure">Glu</a>152 das katalytische Zentrum, die durch Metallionen koordiniert werden und für die Interaktion mit der DNA wichtig sind.
</p><p>Die Integration viraler DNA verläuft über mindestens vier Schritte. Jeder dieser Schritte könnte theoretisch inhibitiert werden.<sup id="cite_ref-:1_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-:1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Zunächst bindet ein <a href="Multimer" title="Multimer">Multimer</a> an HIV-1-Integrasen im Cytosol an die virale DNA, es entsteht ein sogenanntes Intasome, ein stabiler sogenannter Präintegrationskomplex.<sup id="cite_ref-:0_1-2" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Pyranodipyrimidine können diesen Schritt hemmen. Der Präintegrationskomplex wird im zweiten Schritt durch die Integrase prozessiert, wodurch 3'-Hydroxylenden bei der gebundenen DNA geschaffen werden. Hierbei inhibieren Styrylchinolone oder Diketosäuren diesen Prozessierungsschritt. Der vorbereitete Präintegrationskomplex gelangt durch die <a href="Kernpore" title="Kernpore">Kernporen</a> in den Zellkern, es erfolgt der Strangtransfer durch die Integrase – die virale DNA wird gelangt in die menschliche DNA. Schließlich erfolgt die Reparatur der dabei entstandenen Lücken durch wirtseigene Reparaturenzyme, was mittels <a href="Xanthin" title="Xanthin">Methylxanthine</a> gehemmt werden kann.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Wirkung">Wirkung</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Strangtransfer-Inhibitoren">Strangtransfer-Inhibitoren</h3></div>
<p>Zugelassene Integrase-Inhibitoren behindern den Strangtransfer, wodurch die Wirkstoffklasse auch als Integrase-Strangtransfer-Inhibitoren (INSTIs) bezeichnet wird.<sup id="cite_ref-:1_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-:1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Substanzen dieser Klasse enthalten die Endsilbe „-tegravir“ im Namen.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> 2007 wurde <a href="Raltegravir" title="Raltegravir">Raltegravir</a> als erster INSTI zugelassen, es ging aus den Vorarbeiten mit einer Diketosäure hervor. Der <a href="Pharmakophor" title="Pharmakophor">Pharmakophor</a> von INSTIs bestehen aus einem Kernbereich, der <a href="Chelatkomplexe" title="Chelatkomplexe">Chelatkomplexe</a> mit Metallionen bildet – in der Regel einer planeren Anordnung von drei Sauerstoffatomen.<sup id="cite_ref-:0_1-3" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Seitenkette ist ein <a href="Halogenaromaten" title="Halogenaromaten">Halogenaromat</a>. Nur wenn die HIV-1-Integrase bereits ein Komplex mit der viralen DNA gebildet hat, binden INSTIs an dessen aktivem Zentrum und konkurrieren mit der Wirts-DNA. Auf die erste Generation der INSTIs (Raltegravir, <a href="Elvitegravir" title="Elvitegravir">Elvitegravir</a>) folgte die zweite Generation (<a href="Cabotegravir" title="Cabotegravir">Cabotegravir</a>, <a href="Dolutegravir" title="Dolutegravir">Dolutegravir</a> und Bictegravir), deren Vertreter über eine höhere Resistenzbarriere verfügen, besser in das aktive Zentrum hineinpassen und ferner noch weitere Bindungen mit der IN ausbilden. Daher verweilen diese INSTIs auch länger im aktiven Zentrum – so betragen die Dissoziationshalbwertszeiten von Dolutegravir und Bictegravir etwa 100 bzw. 160 Stunden.<sup id="cite_ref-:0_1-4" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Raltegravir und Cabotegravir sind nicht als Eintablettenregime verfügbar. Cabotegravir wird zudem als Depotpräparat ausschließlich zusammen mit dem <a href="Nichtnukleosidische_Reverse-Transkriptase-Inhibitoren" title="Nichtnukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren">nichtnukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitor</a> <a href="Rilpivirin" title="Rilpivirin">Rilpivirin</a> verabreicht (Cabotegravir plus Rilpivirin Long Acting, CARLA).
</p><p>In-vitro wirken INSTIs bereits in nanomolaren Bereich, so liegt der <a href="IC50" title="IC50">IC<sub>50</sub></a> von Bictegravir und Dolutegravir bei 0,2 ng/ml, von Ralegravir bei 2,2–5,3 ng/ml.<sup id="cite_ref-:2_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> INSTIs liegen überwiegend proteingebunden vor, beispielsweise an <a href="Albumine" title="Albumine">Albumin</a>, was den IC<sub>50</sub> erheblich erhöht.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Allosterische_Integrase-Inhibitoren">Allosterische Integrase-Inhibitoren</h3></div>
<p>Im Gegensatz zu INSTIs binden <a href="Enzymhemmung#Nichtkompetitive_und_allosterische_Hemmung" title="Enzymhemmung">allosterische</a> Integrase-Inhibitoren (ALLINIs) nicht am katalytisch aktiven Zentrum, sondern an einer davon weit entfernten konservierten Bindungstasche der CCD. Diese steht natürlicherseits für die Bindung des zellulären <a href="Coaktivator" title="Coaktivator">Coaktivators</a> LEDGF/p75 (<i>human lens epithelium-derived growth factor</i>) zur Verfügung, der Cofaktor unterstützt u. a. die virale Replikation.<sup id="cite_ref-:1_3-2" class="reference"><a href="#cite_note-:1-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> ALLINIs verursachen eine abnormale Hypermultimerisation der IN. Aufgrund des Namens der Coaktivators werden diese Inhibitoren auch LEDGINs bezeichnet, alternativ NCINI (nicht-katalytische INIs), INLAIs (Integrase-LEDGF allosterische Inhibitoren) oder MINIs (multimerische INIs).<sup id="cite_ref-:0_1-5" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Substanzen dieser Klasse teilen drei Strukturmerkmale: ein Carboxygruppe, eine kompakte aliphatische Seitenkette (typischerweise <i>tert</i>-Butoxy) sowie eine relativ sperrige hydrophobische Gruppe wie ein (substituierter) Aromat.<sup id="cite_ref-:0_1-6" class="reference"><a href="#cite_note-:0-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Carboxygruppe bildet <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> mit den Amiden von <a href="Glutamins%C3%A4ure" title="Glutaminsäure">Glu</a>170 und <a href="Histidin" title="Histidin">His</a>171 der Integrase aus, was bei LEDGF/p75 durch <a href="Asparagins%C3%A4ure" title="Asparaginsäure">Asp</a>366 erfolgt wäre. Die Seitenkette füllt die Basis der Bindungstasche, während der Aromat mit zahlreichen hydrophoben Resten beider Untereinheiten der Integrase interagiert – dies entspräche <a href="Isoleucin" title="Isoleucin">Ile</a>365 bei LEDGF/p75.
</p><p>ALLINIs wie z. B. Pirmitegravir befinden sich in <a href="Klinische_Studie" title="Klinische Studie">klinischer Prüfung</a> und sind daher noch nicht zugelassen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Pharmakokinetik">Pharmakokinetik</h2></div>
<p>INSTIs können mit oder ohne Nahrung aufgenommen werden. Eine Ausnahme stellt das Eintablettenregime Dolutegravir/Rilpivirin dar, wegen Rilpivirin muss es mit dem Essen eingenommen werden.<sup id="cite_ref-:2_5-1" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Die Substanzen werden kaum über die <a href="Niere" title="Niere">Nieren</a> ausgeschieden, stattdessen in der <a href="Leber" title="Leber">Leber</a> verstoffwechselt. So werden Dolutegravir, Raltegravir und Cabotegravir durch <a href="UDP-Glucuronosyltransferase" title="UDP-Glucuronosyltransferase">UDP-Glucuronosyltransferasen</a> (UDP-GT) wie 1A1 umgesetzt, Bictegravir durch <a href="Cytochrom_P450_3A4" title="Cytochrom P450 3A4">Cytochrom P<sub>450</sub> 3A4</a> (CYP3A4) sowie UDP-GT 1A1 und Elvitegravir insbesondere durch CYP3A4.<sup id="cite_ref-:2_5-2" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Daher muss Elvitegravir zusammen mit den Pharmakoenhancer <a href="Cobicistat" title="Cobicistat">Cobicistat</a> verabreicht werden, das CYP3A4 inhibiert. Bis auf Elvitegravir sind INSTIs keine starken Inducer oder Inhibitoren metabolisierender Enzyme. Elvitegravir verstärkt die Aktivität von <a href="Cytochrom_P450_2C9" title="Cytochrom P450 2C9">Cytochrom P<sub>450</sub> 2C9</a> (CYP2C9), das durch das gleichzeitig verabreichte Cobicistat wieder inhibiert wird. <a href="Arzneimittelwechselwirkung" title="Arzneimittelwechselwirkung">Arzneimittelwechselwirkungen</a> können daher bei parallel verabreichten Arzneimitteln auftreten, die sich auf UDP-GT oder CYP3A4 auswirken.
</p><p>INSTs bilden <a href="Chelatkomplexe" title="Chelatkomplexe">Chelate</a> mit polyvalenten Kationen aus und vermindern deren Absorption. Beispielsweise sollen <a href="Calcium" title="Calcium">Calcium</a>-enthaltende <a href="Antazidum" title="Antazidum">Antazida</a> bei Raltegravir vermieden werden, wenn dieses einmal täglich eingenommen wird. Generell soll die Einnahme Calcium-, <a href="Aluminium" title="Aluminium">Aluminium</a>- oder <a href="Magnesium" title="Magnesium">Magnesium</a>-enthaltender Antazida dosis- und zeitversetzt zu INSTIs erfolgen.
</p><p>Die Halbwertszeiten oral aufgenommener INSTIs liegt bei 9 bis knapp 40 Stunden.<sup id="cite_ref-:2_5-3" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Beim intramuskulär applizierten Cabotegravir beträgt diese als Depotpräparat bis zu knapp 15 Wochen.<sup id="cite_ref-:2_5-4" class="reference"><a href="#cite_note-:2-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Nebenwirkungen">Nebenwirkungen</h2></div>
<p>Die häufigsten (> 10 %) unerwünschten Ereignisse während der klinischen Studien an derzeit bekannten Wirkstoffen waren <a href="Diarrhoe" class="mw-redirect" title="Diarrhoe">Diarrhoe</a>, Übelkeit, Kopfschmerzen und Fieber. Die Therapieabbruchrate aufgrund von unerwünschten Ereignissen lag bei mit Raltegravir behandelten Patienten bei zwei Prozent im Vergleich zu 1,4 Prozent bei Placebo.
</p><p>Es ist umstritten, ob sich das Risiko für <a href="Herz-Kreislauf-Erkrankung" title="Herz-Kreislauf-Erkrankung">kardiovaskuläre Ereignisse</a> bei therapienaiven HIV-Patienten unter einer INSTI-basierenden ART erhöht.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendungsgebiete">Anwendungsgebiete</h2></div>
<p>Sie werden zur Bekämpfung der Replikation eines Virus eingesetzt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Andrea Savarino: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">A historical sketch of the discovery and development of HIV-1 integrase inhibitors</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Expert Opinion on Investigational Drugs</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>15</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>12</span>, Dezember 2006, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1507–1522</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1517/13543784.15.12.1507">10.1517/13543784.15.12.1507</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17107277?dopt=Abstract">PMID 17107277</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Integrase-Inhibitor&rft.atitle=A+historical+sketch+of+the+discovery+and+development+of+HIV-1+integrase+inhibitors&rft.au=Andrea+Savarino&rft.date=2006-12&rft.doi=10.1517%2F13543784.15.12.1507&rft.genre=journal&rft.issue=12&rft.jtitle=Expert+Opinion+on+Investigational+Drugs&rft.pages=1507-1522&rft.pmid=17107277&rft.volume=15" style="display:none"> </span></li>
<li>Yue Wang et al.: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Advances in the development of HIV integrase strand transfer inhibitors</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">European Journal of Medicinal Chemistry</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>225</span>, 5. Dezember 2021, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>113787</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2021.113787">10.1016/j.ejmech.2021.113787</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/34425310?dopt=Abstract">PMID 34425310</a> (englisch).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Integrase-Inhibitor&rft.atitle=Advances+in+the+development+of+HIV+integrase+strand+transfer+inhibitors&rft.au=Yue+Wang+et+al.&rft.btitle=European+Journal+of+Medicinal+Chemistry&rft.date=2021-12-05&rft.doi=10.1016%2Fj.ejmech.2021.113787&rft.genre=book&rft.pages=113787&rft.pmid=34425310&rft.volume=225" style="display:none"> </span></li>
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Dieser Artikel behandelt ein Gesundheitsthema. Er dient weder der Selbstdiagnose noch wird dadurch eine Diagnose durch einen Arzt ersetzt. Bitte hierzu den Hinweis zu Gesundheitsthemen beachten!</div>
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