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"Utilisation de certains 17-cétostéroïdes pour fabriquer un médicament pour le traitement et la prévention des infections rétrovirales"
La présente invention concerne l'utilisation des certains 17-cétostéroides, éventueLLement avec un immu- nomodutateur et/ou un agent antiviral, pour fabriquer un médicament pour Le traitement et La prévention des infections rétrovirales.
Plus particulièrement, L'invention concerne t'utilisation de certains 17-cétostéroides dans La pro- phylaxie et Le traitement des infections rétrovirales ou d'une complication ou d'une conséquence de celles-ci, notamment dans La prophylaxie et Le traitement des infections rétrovirales conduisant à une déficience du système immunitaire entraînant Le développement d'infec- tions opportunistes et de certains cancers.
L'invention concerne notamment L'utilisation des 17-cétostéroides dans La prophylaxie et Le traitement des infections rétrovirales semblant être responsables du syndrome immunodéficitaire acquis (SIDA) et de La maladie appa- rentée, Le para-SIDA (ARC). Le SIDA et Le para-SIDA sem- blent résuLter d'une infection par Le virus HIV (HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS), des anticorps contre celui-ci étant présents dans Le sérum de presque toutes Les per- sonnes pour lesquelles Le diagnostic de SIDA ou de para-SIDA a été porté. Le virus LAV (Lymphadenopathy Associated Virus) et Le virus HTLV-III (Human T-Lympho- tropic Virus Type III), de même que des rétrovirus appa- rentés, ont été isolés d'un grand nombre de patients atteints de SIDA.
Tous ces virus ont en commun des caractéristiques importantes. On considère maintenant qu'HTLV-III et LAV sont des souches du même virus que
L'on a appelé HIV (Human Immunodeficiency Virus).
Le SIDA est une maladie caractérisée par une perte de L'immunité à médiation ceLLuLaire et Le déve- toppement d'infections opportunistes fréquentes et fina- lement mortelles. La définition permettant de porter Le diagnostic clinique du SIDA est L'"apparition d'une
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maladie permettant de prévoir une déficience de L'immunité à médiation cellulaire apparaissant chez un individu ne présentant aucune cause connue de diminution de La résistance à cette maladie" (Lane H. C. et Fauci A. S., Ann. Rev. Immunol. 1985, 3, 477-500).
Le terme HIV tel qu'on l'utilise englobe Les rétrovirus HIV-1 ou HIV-2 (Human Immunodeficiency Virus Type 1 et Human Immunodeficiency Virus Type 2) qui ont été découverts en 1983. L'HIV attaque, en en réduisant Le nombre, un sous-groupe des gLobuLes blancs du sang appelés Lymphocytes T. Une molécule appelée CD4 est exprimée sur La surface cellulaire de ces Lymphocytes T (ces cellules sont également appelées cellules T4). Ces Lymphocytes, qui, pour La plupart, font partie du sousgroupe fonctionnel défini comme auxiliaire/inducteur, constituent La majeure portion des cellules T matures.
Un autre sous-groupe majeur des cellules T exprime La moLécuLe CD8 sur La surface cellulaire (ces cellules sont également appelées cellules T8). La plupart de ces cellules font partie du sous-groupe suppresseur/cytotoxique. Normalement, Le rapport T4/T8 est de 1,5 à 2,0.
Cependant, chez Les patients atteints de SIDA, ce rapport est inversé par suite d'une diminution du nombre absolu des cellules T4, tandis que Le nombre normal des cellules T8 est généralement maintenu.
Les ceLLuLes T4 reconnaissent spécifiquement Les antigènes qu'elles rencontrent dans L'organisme et pro- Lifèrent par réaction avec eux et en même temps Libèrent diverses protéines appelées Lymphokines qui assurent La régulation d'autres cellules du système immunitaire. Sur l'indication des cellules T4, les ceLLuLes Lymphocytai- res B reconnaissent Les antigènes et secrètent des anti- corps spécifiques pour neutraliser ou éliminer les bac- téries ou virus antigéniques lorsqu'ils passent dans les liquides de L'organisme entre les cellules.
De façon
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semblable, sur L'indication des ceLLuLes T4, Les cellu- Les T cytotoxiques ("T8") sont activées pour tuer Les ceLLuLes infectées par des agents pathogènes intracellu- Laires. De plus, Les ceLLuLes T4 modulent Les activités des cellules du système immunitaire appelées ceLLuLes tueuses natureLLes et macrophages qui interviennent dans La réponse à L'infection et peut-être aux affections malignes à leur début.
Un phénomène critique précoce dans L'Infection à HIV comprend La fixation du virus par L'intermédiaire de La glycoprotéine de son enveloppe à un récepteur sur La surface d'une ceLLuLe T4 sensible, La moLécuLe CD4. La moLécuLe CD4 à La surface des ceLLuLes T4 semble caractériser Les ceLLuLes cibles potentieLLes de L'HIV et agir comme une moLécuLe réceptrice qui fixe Le virus et permet L'infection et La réplication virale ultérieure, de même que Les conséquences cytopathogènes de L'infec- tion virale.
L'immunodéficience du SIDA établit clairement L'importance des Lymphocytes T4. Par suite de La perte de ces cellules, Les Lymphocytes T restants des patients atteints de SIDA présentent une diminution ou une absence de réponse aux antigènes et assurent une production inférieure à La normale des facteurs immunorégula- teurs essentieLs. Par suite de La diminution de Leur nombre et de Leur capacité fonctionneLLe, Les ceLLuLes T4 sont incapables de jouer Leur rOLe nécessaire en assurant La direction de La maturation des ceLLuLes B et des ceLLuLes T cytotoxiques.
La capacité des patients atteints de SIDA à élaborer des anticorps par réaction à de nouveaux antigènes est fortement compromise, bien que, paradoxalement, des taux élevés d'anticorps dirigés contre des antigènes précédemment rencontrés, y compris L'HIV, soient souvent présents dans Les sérums des patients (Institute of Medicine, National Academy of
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Science, Confronting AIDS, Washington DC National Academy Press 1986, pages 37-44 et 177-199).
Actuellement, Le SIDA et le para-SIDA sont principalement observés dans certains groupes à risques oele- vés, tels que Les homosexuels, Les drogués par injection intraveineuse et les personnes ayant reçu des transfusions multiples ou des produits dérivés du sang, tels que Le facteur VIII. Les donneurs de sang font actuellement L'objet d'un dépistage systématique des anticorps anti-HIV et par conséquent, dans L'avenir, La propagation de L'HIV par les transfusions sanguines et les produits dérivés du sang ne devrait pas, espérons-Le, contribuer à La transmission du SIDA. Le SIDA s'observe également de plus en plus dans La population hétérosexuelle.
IL est de plus en plus établi que L'infection des macrophages/monocytes est un facteur capital de la persistance et de la progression de L'infection par l'HIV, de l'amorce des lésions cérébrales observées dans Le SIDA et dans Le déclenchement de L'effondrement du système immunitaire, qui se manifeste finalement par une chute profonde des Lymphocytes T4. Crowe et coll. ont démontré, en utilisant L'anticorps anti-HIV p24 que les monocytes/macrophages peuvent être infectés par L'HIV.
ILs ont démontré que jusqu'à 70 % des cellules des donneurs individuels peuvent être infectées (AIDS Research and Human Retroviruses, VoL. 3, No. 2, 1987,
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page 135). Nicholson et coll. ont proposé un effet induit par L'HTLV-III/LAV sur La fonction des monocytes plutôt que (ou en plus de) une déficience intrinsèque des cellules T survivantes pour expliquer Les anomalies observées des déterminations relatives aux ceLLuLes T qui sont dépendantes des monocytes telles que la synthèse d'Ig induite par Le mythogène pokeweed et les réactions prolifératives aux antigènes solubles.
Ces
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déterminations relatives aux cellules T ont été précédemment indiquées comme anormales, même Lorsque La détermination porte sur des sous-groupes des cellules T (The Journal of Immunology, Vol. 137, No. 1, 1986, page 323).
Comme il est bien établi que Le premier phénomène qui apparaît Lorsqu'une matière étrangère (par exemple un virus) pénètre dans l'organisme est sa fixation par des phagocytes mononucléaires, il est concevabLe que ces cellules représentent une cible principale de L'HIV. Gartner et coll. ont montré que La production de virus par des macrophages infectés par HTLV III/LAV est importante et prolongée, ce qui indique que ces ceLLuLes peuvent jouer un rôle dans la dissémination et La persistance du virus. Ils ont démontré que la replication d'HTLV-III/LAV dans les macrophages est intense dans les cas qu'ils ont évalués (Science, VoL. 233, 1986, page 215).
SaLahuddin et coLL. ont observé, qu'in vitro, Les macrophages pulmonaires peuvent être infectés par HTLV-III et sembLent être moins sensibLes aux effets cytopathogènes de ce rétrovirus, ce qui suggère que Les macrophages tissulaires peuvent être considérés comme des réservoirs potentiels d'HTLV-III in vivo (BLood, Vol. 68, No. 1, 1986, page 281).
Ho D. D. et coLL. ont observé que les monocytes/ macrophages dérivant du sang normal sont sensibles à L'infection in vitro par L'HTLV-III (Human T Lymphotropic Virus III), L'agent étiologique du SIDA. De plus, l'HTLV-III a été récupéré à partir de monocytes/macrophages de patients infectés par ce virus. On a donc émis L'hypothèse que les monocytes/macrophages infectés par HTLV-III peuvent servir de véhicule pour La dissémination du virus aux organes cibles et de réservoir de La persistance virale, comme cela a été observé pour
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d'autres virus lents, tels que Le virus du visna ou Le virus de l'arthrite-encéphalite caprine (J. Clin.
Invest., Vol. 77, 1986, page 1712).
Bien qu'un agent antiviral susceptible de tuer tous Les HIV infectieux ou d'inhiber complètement leur réplication (et possédant simultanément un profil de toxicité acceptable) soit très souhaitable, La situation actuelle est qu'on ne dispose pas d'un tel agent.
Grâce à La meiLLeure compréhension du rOle que Les macrophages peuvent jouer dans la pathogenèse du SIDA, il est évident qu'une stratégie antiviraLe efficace nécessite une approche permettant de traiter les macrophages infectés et d'inhiber L'infection de ces cellules. Actuellement, les seuls agents antiviraux
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approuvés par La F. D. A. pour Le traitement du SIDA sont L'azidothymidine (AZT) et L'iséthionate de pentamidine (PENTAM 300). Comme démontré ci-après, L'AZT est totalement inefficace pour inhiber L'infection des macrophages ou moduler la production d'. HIV par les macrophages infectés. L'administration d'AZT pendant des périodes prolongées s'est révélée provoquer des effets secondaires indésirables, tels qu'une anémie nécessitant une transfusion sanguine, une leucopénie et une neutropénie.
La grande majorité des composés antiviraux sont des nucléosides, y compris par exemple l'AZT.
Beaucoup des 17-cétostéroides agissent comme des hormones et comprennent les hormones sexuelles ou leurs précurseurs et Les hormones qui règlent le métabolisme.
La déhydroépiandrostérone (DHEA) est un de ces 17-cétostéroides qui est un précurseur des androgènes et des oestrogènes et a de plus des effets métaboliques importants. Ces effets résuLtent de son activité inhibitrice d'enzymes telles que La gLucose-6-phosphate déshydrogénase et La NADH oxydase.
De plus, La DHEA a un effet inhibiteur sur L'activité mitotique et sur la perméabi-
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lité des membranes CJiri Sonka, Acta Universitatis CaroLinae Medica Monographia LXXI-1976). L'effet de La DHEA sur des enzymes, telles que la glucose-6-phosphate déshydrogénase et la NADH oxydase, provoque principalement une inhibition de la voie des pentoses et une inhibition du système du cytochrome, qui toutes deux Limi- tent L'apport des constituants et de l'énergie nécessaires aux processus de biosynthèse, en particulier pour la croissance et La régénération des tissus. Une des conditions principaLes de La croissance est un apport approprié d'énergie (ATP) et de constituants pour La synthèse des acides nucléiques.
La DHEA commande ces deux processus en tant qu'inhibiteur de La NADH oxydase et de la gLucose-6-phosphate déshydrogénase. La DHEA s'est révé- Lée inhiber certains troubles métaboliques et la cirrhose du foie et réduire la douleur des cardiopathies ischémiques, en particulier de l'angine de poitrine, par Limitation de la respiration tissulaire. La DHEA a été utilisée dans Le traitement de la ménopause, de L'instabilité émotionnelle, de La dépression et du stress.
Les individus présentant une carence génétique en glucose-6-phosphate déshydrogénase possèdent une résistance relative au paludisme à falciparum et présentent un nombre bien plus faible de protozoaires dans Leurs érythrocytes que les sujets normaux (Motulski A. G. 1975 dans"The RoLe of NaturaL Selection in Human Evolu- tion", Ed. Salzano S. Amsterdam, New Holland, p. 271 et Luzzato L. et coll., Science, 164, 839, 1969).
La DHEA et les composés apparentés sont capables de réduire la capacité de former des colonies des celleLes mononucléaires du sang périphérique humain infectées par Le virus d'Epstein-Barr (un herpèsvirus) à des
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concentrations de 10-100 pM (Carcinogenesis, Vol. 2, pp 883-886, 1981).
La DHEA inhibe également l'activation du complé-
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ment et est donc utile dans La prophylaxie de L'oedème angioneurotique héréditaire (Hidvegi et coll., Complement 1 ; 201,1984). La DHEA empêche également La formation d'autoanticorps dans Le modèle murin du Lupus érythémateux disséminé (LED) et beaucoup des caractéristiques du SIDA constitué sont considérées comme semblables à celles du LED (Lucas et coll., J. Clin. Invest. 75 : 2091, 1985).
L'invention fournit donc un composé utile dans La prophylaxie et Le traitement d'une infection rétrovirale ou d'une complication ou d'une conséquence de celle-ci, ce composé répondant à la formule générale Cl)
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dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou de brome et R1 est un atome d'hydrogène, un groupe S020M, dans lequel M est un atome d'hydrogène ou de sodium, un groupe sulfatide
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ou un groupe phosphatide
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dans lesquels chacun de R2 et R3, qui peuvent être semblables ou différents, est un radical alkyle à chaîne droite ou ramifiée de 1 à 14 atomes de carbone, ou un groupe glucuronide
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Le trait discontinu représente une double liaison facultative et l'atome d'hydrogène de La position 5 est présent en La configuration m ou ss,
ou Le composé comprend un mélange des deux configurations.
Lorsque R1 est autre qu'un atome d'hydrogène, Les composés sont des composés conjugués.
De préférence, dans Le composé de formule (I), R et R1 sont chacun un atome d'hydrogène. Un composé particulièrement préféré est La déhydroépiandrostérone, dans laquelle R et R1 sont chacun un hydrogène et La double liaison est présente.
Dans un autre mode de réalisation de L'invention, le composé est la 16m-bromoépiandrostérone, dans laquelle R est Br, R1 est H et la double liaison est présente. Dans encore un autre mode de réalisation de l'invention, Le composé est l'étiocholanolone, dans laquelle R et R1 sont chacun un atome d'hydrogène et la double liaison est absente.
D'autres composés préférés sont Le sulfate de déhydroépiandrostérone, dans lequel R est H, R1 est SO2-OM, M est comme précédemment défini et la double liaison est présente, et la 5ss-androstane-3p-oL-17-one.
Sinon, Le composé est choisi parmi les sulfatides, phosphatides ou glucuronide de déhydroépiandrostérone, où R est H et R1 est un groupe sulfatide, phosphatide ou glucuronide, comme précédemment défini, et la double liaison est présente.
De plus, L'invention fournit une préparation pharmaceutique utile dans la prophylaxie et Le traite-
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ment d'une infection rétrovirale, ou d'une complication ou d'une conséquence de celle-ci, comprenant une quantité prophylactique ou thérapeutique efficace d'au moins un composé de formule CI) comme principe actif.
La composition pharmaceutique selon l'invention peut être administrée par voie locale ou générale. On entend par administration générale un mode ou une voie quelconque d'administration qui assure L'apparition de teneurs efficaces en principe actif dans Le sang ou en un site éloigné du site d'administration dudit principe actif.
La composition pharmaceutique pour L'administration par voie généraLe selon L'invention peut être présentée pour L'administration entérale, parentérale ou LocaLe. En fait, ces trois types de présentation peuvent être utilisés simultanément pour assurer L'administration par voie générale du principe actif.
Des présentations appropriées à L'administration orale comprennent les capsules de gélatine dures ou
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moLLes, Les dragées, Les pilules, Les comprimés, y compris les comprimés enrobés, les élixirs, les suspensions, les sirops ou les inhalations et les formes à Libération contrôlée correspondantes.
Les formes solides d'administration, en plus de celles présentées pour L'administration orale, comprennent Les suppositoires.
Le composé de formule CI) peut également être administré sous forme d'un implant.
Des présentations appropriées à L'administration LocaLe comprennent Les crèmes, les gels, Les gelées, Les mucilages, les pates et les pommades. Les composés peuvent également être présentés pour L'administration transdermique, par exemple sous forme de timbres, afin d'assurer une administration générale.
Des solutions injectables appropriées compren-
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nent Les solutions injectables par voie intraveineuse, sous-cutanée et intramusculaire.
Le composé de formule (I) peut également être administré sous forme d'une solution pour perfusion ou d'une inhalation ou pulvérisation nasales.
Une composition pharmaceutique selon L'invention est administrée sous forme de doses unitaires comprenant de 1 à 1 000 mg de principe actif. De préférence, chaque dose unitaire comprend de 50 à 500 mg de principe actif.
Selon un mode de réalisation de L'invention, Le composé de formule (I) est administré à raison de 1 à 10 doses unitaires par jour. L'administration du composé de formule Cl) selon l'invention est poursuivie pendant une période d'au moins cinq jours et dans certains cas peut être administrée pendant La vie entière du sujet.
L'invention concerne également l'utilisation d'un composé de formule (I) dans La fabrication d'un médicament pour l'emploi dans La prophylaxie ou Le traitement d'une infection rétrovirale ou d'une complication ou conséquence de celle-ci.
L'invention concerne également un procédé de traitement d'une infection rétrovirale chez un patient humain ou non-humain, comprenant L'administration à ce patient d'une quantité thérapeutique efficace d'une composition pharmaceutique contenant un composé de formule (I).
L'invention concerne également un procédé de prophylaxie d'une infection rétrovirale chez un patient humain ou non-humain, comprenant L'administration à ce patient d'une quantité prophylactique efficace d'une composition pharmaceutique contenant un composé de formule (I).
Les composés répondant à La formule (I) présentés et définis ci-dessus sont particulièrement utiles pour La prophylaxie et Le traitement d'une infection
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provoquée par un HIV ou d'une complication ou conséquence de celle-ci.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé pour La prophylaxie et Le traitement du SIDA chez un patient, qui comprend L'administration à ce patient d'une quantité prophylactique ou thérapeutique efficace d'un composé de formule (1) ou d'une composition pharmaceutique Le contenant.
Egalement, selon un autre de ses aspects, L'invention concerne un procédé pour La prophylaxie et Le traitement du para-SIDA (ARC) chez un patient, qui comprend L'administration à ce patient d'une quantité prophylactique ou thérapeutique efficace d'un composé de formule (I) ou d'une composition pharmaceutique Le contenant.
Les composés de formule (I) peuvent également être utilisés, simultanément ou en association avec un renforçateur ou immunomodulateur du système immunitaire, comme agent dans La prophylaxie et Le traitement d'une infection rétrovirale ou d'une complication ou conséquence de ceLLe-ci. De La sorte, Le renforçateur ou immunomodulateur peut être utilisé pour accroître La production des cellules T par La moëLLe osseuse.
L'immunomodulateur peut être administré avant ledit composé de formule (I) et en des quantités suffisantes pour stabiliser ou accroître préalablement La production des cellules T. En particulier, on administre L'immunomoduLateur jusqu'à ce que le taux de production des cellules T4 se stabilise ou commence à augmenter.
Le composé de formule (I) et L'immunomoduLateur peuvent être associés dans une forme unitaire d'administration ou être dans des formes d'administration distinctes.
Les renforçateurs ou immunomodulateurs appropriés du système immunitaire utiles selon L'invention
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sont choisis parmi l'ABPP (Bropirimine) ; L'AmpLigen (ARN à un défaut d'appariement) mis au point par DuPont/HEM Research ; L'anticorps anti-a-interféron humain fabriqué par Advance Biotherapy and Concepts ; un anticorps anti-SIDA (Nisshon Food) ; l'AS-101 (immunstimulant à base de métal Lourd) ; l'acide ascorbique et ses dérivés ; Le -interféron ; Le Carrosyn (polymannoacétate) ; Le Ciamexon fabriqué par Boehringer Mannheim ; Le Cyclosporin ; La cimétidine ; Le CL246, 738 fabriqué par American Cyanamid ; Le facteur de stimulation des colonies (CM-CSF) fabriqué par Sandoz and Genetics Institute Le dinitrochlorobenzène (DNCB) ; Loc-interféron Le- (-interféron ; un glucane ; L'Hyperimmue (T-gLobuLine) fabriqué par Bayer ;
L'IMREG-1 (dialysat Leucocytaire) et l'IMREG-2 fabriqués par IMREG ; L'ImmuthioL (diéthylthiocarbamate de sodium) fabriqué par L'Institut Mérieux ; l'InterLeukin-1 et L'InterLeukin-2 fabriqués par Cetus Corporation, Hoffmann-La Roche et Immunex ; L'isoprinosine (inosine pranobex) ; Le Krestin fabriqué par Sankyo ; Le LC-9018 mis au point par YakuLt ; Le Lentinan fabriqué par Ajinomoto/Yamanouchi ; Le LF-1695 fabriqué par Fournier, La MET-ENK (méthionine-enképhaLine) fabriquée par TNI Pharmaceutical et Sygma ChemicaLs ; Le Minophagen C ; Le MTP-PE (muramyltripeptide) fabriqué par Ciba-Geigy Le Trexan (NaLtrexone) fabriqué par DuPont ; Le Neutropin ; l'immunomodulateur de L'ARN mis au point par Nippon Shingaku ; Le shosaikoto et Le ginseng ; Le facteur humoral thymique, Le TP-5 (Thymopentin) fabriqué par Ortho Pharmaceutical ;
La fraction 5 et La fraction 1 de La thymosine ; La thymostimuLine ; Le TNF (facteur de nécrose tumorale) fabriqué par Genentech et Les préparations de vitamines B.
La majorité des immunomodulateurs mentionnés ci-dessus sont administrés par voie orale. Le dinitro-
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chlorobenzène est normalement appliqué localement par badigeonnage de La peau du patient.
L'invention concerne donc également une composition pharmaceutique comprenant un composé de formule (I) avec une quantité efficace d'un renforçateur ou immunomodulateur du système immunitaire.
L'invention concerne également un composé de formule (1) pour l'utilisation concomitante ou en association avec un agent antiviral dans La prophylaxie et Le traitement d'une infection rétrovirale ou d'une complication ou d'une conséquence de ceLLe-ci.
Le composé de formule (I) et L'agent antiviral peuvent être combinés en une forme d'administration unique ou être dans des formes d'administration distinctes.
Les agents antiviraux appropriés comprennent l'AL-721 (mélange de Lipides) fabriqué par Ethigen Corporation and Matrix Research Laboratories ; L'ester méthyLique de L'amphoténcine B ; L'AmpLigen (ARN à défaut d'appariement) mis au point par DuPont/HEM Research ; un anticorps anti-SIDA (Nisshon Food) ; l'AS-101 (immunostimulant à base de métal Lourd) ; L'AZT (azidothymidine/Retrovir/Zidovudine) fabriquée par Burroughs Welcome ; Le Betaseron (ss-interféron) fabriqué par Triton Biosciences (SheLL Oil) ; L'hydroxytoLuène butylé ; le Carrosyn (polymannoacétate) ; La Castanospermine Le Contracan (dérivé d'acide stéarique) ; La Crème Pharmatex (contient du chlorure de
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benzalkonium) fabriquée par Pharmelac ;
Le CS-87 (dérivé non substitué sur La position 5 de La Zidovudine) ; Le Cytovene (ganciclovir) fabriqué par Syntex Corporation ; La DDC (didésoxycytidine) fabriquée par Hoffmann-La Roche et d'autres analogues nucléosidiques ; Le sulfate de dextran ; La D-pénicillamine (3-mercapto-D-vaLine) fabriquée par Carter-Wallis et Degussa PharmaceuticaL Le Foscarnet (phosphonoformiate trisodique) fabriqué par
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Astra AB ; l'acide fusidique fabriqué par Leo Lovens ; La glycyrrhizin (un constituant de La racine de réglisse) ; l'HPA-23 (ammonium-21-tungsto-9-antimoniate) fabriqué par Rhône-PouLenc Santé ; L'agent antiviral à virus immun humain mis au point par Porton Products InternationaL ; l'Ornidyl (éfLornithine) fabriqué par
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MerreLL Dow ; Le Nonoxinol ;
L'iséthionate de pentami- dine (PENTAM 300) fabriqué par Lypho Med ; Le Peptide T (séquence octapeptidique) fabriqué par PeninsuLa Laboratories ; La phénytoine fabriquée par Park-Davis
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(Warner-Lambert Company) ; Le Ribavirin ; Le Rifabutin (ansamycine) fabriqué par Adria Laboratories ; Le rsT4 (T4 soLubLe recombinant) fabriqué par Biogen, Genentech et Smith Kline & French, Le Trimetrexate fabriqué par Warner-Lambert Company ; Le SK-818 (agent antiviral dérivé du germanium) fabriqué par Sanwa Kagaku ; La suramine et ses analogues fabriqués par MiLes Pharmaceutical ; L'UAOOl fabriqué par Ueno Fine Chemicals Industry ; Le WeLLferon (oc-interféron) fabriqué par Burroughs Welcome ; Le Zovirex (acyclovir) fabriqué par Burroughs Welcome.
On notera que Les agents antiviraux précités comprennent certains des agents précédemment mentionnés pour l'utilisation comme immunomodulateur avec un composé de formule (1) selon L'invention. On sait par exemple que L'isoprinosine agit comme un immunomoduLateur et égaLement possède des propriétés antivirales. Le terme "agent antiviral" tel qu'on L'empLoie ici comprend Les agents qui gênent la pénétration des rétrovirus dans une ceLLuLe.
L'invention concerne également un composé de formule (I) pour l'utilisation concomitante ou en association avec un médicament utile dans la prophylaxie et Le traitement des infections opportunistes associées au SIDA.
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Comme indiqué ci-après, Les composés de formule (1) sont particulièrement appropriés à l'utilisation comme inhibiteur des rétrovirus, en particulier de L'HIV dans Les macrophages.
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Dans Les dessins annexés : La figure 1 est une représentation schématique du pourcentage d'effet cytopathogène en fonction de La concentration du médicament dans La Lignée de cellules tumorales VB pour deux composés appelés A et B utilisés selon L'invention ;
La figure 2 est une représentation schématique du pourcentage d'expression de p24 en fonction de La concentration du médicament dans des Lymphocytes activés du sang périphérique pour deux composés appelés A et B utilisés selon L'invention ;
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La figure 3 est une représentation schématique du pourcentage d'expression de p24 en fonction de La concentration du médicament dans des macrophages humains pour deux composés appelés A et B utilisés selon L'invention ;
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La figure 4 est une représentation schématique du pourcentage d'expression de p24 en fonction de La concentration du médicament dans des macrophages infectés par HIV pour deux composés appelés A et B utilisés seLon L'invention ; et
La figure 5 est une représentation schématique du pourcentage d'expression de p24 en fonction de la concentration du médicament pour des macrophages humains présentant une infection chronique pour deux composés appelés A et B utilisés selon L'invention.
L'invention est de plus illustrée par Les exem- ples suivants.
Dans Les exemples 1 à 7 suivants, Le composé A correspond à la déhydroépiandrostérone et Le composé B correspond à La 16-bromoépiandrostérone.
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Relativement aux exemples 1 à 7, les matières utilisées et les analyses et déterminations effectuées sont comme suit :
1. Source d'HIV : pour analyser les effets antiviraux dans les exemples 1 à 7, on utilise trois souches secondaires d'HIV : la souche HTLV-IIIB d'HIV, actuellement entretenue en culture tissulaire dans la Lignée de ceLLuLes H9 ; l'isolat HIV-DV à faibles passages, une souche qui s'est révélée infecter les macrophages humains ; et la souche ARV-2 HIV, isolée pour la première fois par Le docteur Jay Levy de San Francisco.
Ces trois souches virales ont été cultivées au Laboratoire de Culture Tissulaire de la Division d'Activité du SIDA de L'HôpitaL GénéraL de San Francisco, des titres de 10-4 à 10-6 unité infectieuse/ml étant couramment obtenus.
2. Sources de cellules : la Lignée de ceLLuLes VB utilisée dans L'exempLe 1 est une Lignée de cellules de lymphome T très sensible à L'infection par HIV et qui exprime des taux élevés de molécules de surface ceLLulaire CD4. Cette Lignée cellulaire forme des syncytiums en deux jours après l'infection par toutes les souches d'HIV étudiées à ce jour. La Lignée de cellules H9 est
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constituée de cellules T ALL sensibles à L'infection par pratiquement toutes Les souches d'HIV, mais qui cependant ne forment pas de ceLLuLes syncytiales. On L'uti- Lise pour l'évaluation quantitative de L'infection en l'absence de formation de syncytium, L'infection étant évaluée quantitativement par des déterminations d'immunofluorescence.
La Lignée des cellules HXB/H9 (exemple 6) consiste en une population de cellules H9 produisant chroniquement la souche HTLV-IIIB d'HIV et qui est utilisée dans les expériences de détermination des effets antiviraux sur des Lignées cellulaires à infection chronique. On prépare les macrophages humains
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à partir de cellules mononucléaires du sang périphérique soit provenant d'une banque de sang sous forme d'une couche leucocytaire, soit sous forme d'une préparation obtenue par Leucaphérèse. Crowe et coll., supra, ont mis au point un système de détermination qui permet L'éva- luation quantitative de L'infection à HIV et L'inhibition de L'infection par analyse immunocytofluorographique.
Pour évaluer quantitativement L'infection à HIV des macrophages, on cultive Les macrophages dans des récipients de culture en Téflon (marque de fabrique), les macrophages étant entretenus en culture en suspension in vitro jusqu'à six mois. On effectue ensuite une coloration par immunofluorescence de La surface cellulaire et du cytoplasme pour évaluer quantitativement les antigènes des macrophages par cytométrie en flux.
3. Cytométrie en flux : on utilise, pour L'anaLyse des échantillons infectés par HIV, un Ortho CytofLuorgraf 11-5 (marque de fabrique) ayant une cellule à écoulement munie d'une protection contre les risques biologiques. On détecte Les antigènes HIV p24 en utilisant un anti-p24 monoclonal de souris (DuPont) et on identifie les anticorps de souris en utilisant une IgG de chèvre anti-souris conjuguée à de l'isothiocya- nate de fluorescéine (FITC).
4. Détection de L'antigène HIV p24 soluble : on mesure Les antigènes p24 solubles avec un système de détection de L'antigène HIV Abbott.
5. Inhibition de L'infection a-iguë : on utilise plusieurs déterminations pour évaluer L'inhibition de L'infection aiguë : elles comprennent : a) L'inhibition de la formation d'une cellule géante multinucléée dans les cellules VB à infection aiguë infectées à raison d'un virus par cellule et, deux jours après L'infection en présence ou non de diverses concentrations de médicaments, détermination de la
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formation des cellules géantes multinucléées. (On éli- mine Le virus libre par lavage après un prétraitement d'incubation d'une heure à La température ambiante).
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L'anticorps monoclonal anti-Leu3a inhibe complètement La formation des ceLLuLes syncytiales et on l'utilise comme témoin positif de L'inhibition de L'infection. On isole également les surnageants et on détermine Le taux d'antigène HIV p24. On mesure Le virus infectieux dans les cultures traitées à L'aide d'une détermination syncytiale, comme décrit ci-dessus.
b) Bien que la Lignée de ceLLuLes de lymphome T VB se comporte de façon semblable aux Lymphocytes T CD4-positifs du sang périphérique en ce qui concerne les effets cytopathogènes provoqués par L'HIV, les expériences décrites ci-dessus ont été effectuées sur des Lym- phocytes activés par la phytohémagglutinine (PHA) pour déterminer si les Lymphocytes étaient plus ou moins sen- sibles aux composés A et B que la Lignée de cellules VB.
Dans ce système de détermination, au moment où les cellules géantes muLtinucLéées apparaissent dans les cultures de Lymphocytes infectés, on analyse les surnageants pour déterminer la présence d'antigènes HIV p24 et on les titre sur des cellules indicatrices de lymphome VB pour déterminer Le titre du virus infectieux présent en chaque point. c) Pour déterminer si les composés A et B sont efficaces pour inhiber L'infection aiguë des macrophages, on expose des macrophages de culture en TéfLon à raison de un virus par ceLLuLe à L'HIV-DV en présence ou non de diverses concentrations du médicament (exemples 3 à 5). Normalement, L'expression d'HIV atteint un maximum dans Les macrophages humains environ dix jours après L'infection initiale.
Donc, après une heure d'infection à la température ambiante suivie d'un lavage et d'une remise en suspension des macrophages à diverses concen-
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trations de médicament, on colore Les macrophages pour rechercher La présence de L'antigène p24 au dixième jour. On analyse Les surnageants de culture de ces macrophages pour rechercher La présence de p24 soLubLe et du virus infectieux, comme décrit ci-dessus.
6. Analyse des ceLLuLes à infection chronique : pour déterminer si Les composés A et B sont efficaces pour inhiber L'expression d'HIV dans les macrophages et les ceLLuLes T à infection chronique, on effectue Les expériences suivantes. On soumet La Lignée de ceLLuLes T4 à infection chronique HXB/H9 à L'action de diverses concentrations du médicament pendant quatre jours in vitro. Au quatrième jour, on analyse Les ceLLuLes HXB pour rechercher La présence de p24 à L'intérieur du cytopLasme et on anaLyse Les surnageants pour rechercher La présence du virus infectieux comme décrit ci-dessus.
On effectue ces mêmes expériences sur des macrophages infectés in vitro et qui se sont révélés présenter une infection chronique selon l'analyse cytofLuorographique.
7. AnaLyse de la toxicité non spécifique pour les cellules cibles avec les composés A et B. On expose des Lignées de cellules VB, H9 et HXB à différentes concentrations des composés A et B, de même que des macrophages humains normaux, pendant Le temps où Le médicament est au contact de chaque Lignée ceLLuLaire, comme décrit dans les déterminations ci-dessus. On dénombre Les ceLLuLes et on détermine Le nombre des ceLLuLes vivantes relativement aux cellules mortes par l'exclusion du bleu Trypan. Ces anaLyses sont nécessai-
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res pour déterminer un index thérapeutique entre Les effets toxiques non spécifiques sur Les ceLLuLes décrites par rapport aux effets antiviraux potentiels effica- ces in vitro (exemple 6).
ExempLe 1 Inhibition des effets cytopathogènes Liés à HIV dans la
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lignée de cellules tumorales VB
On étudie les composés A et B pour déterminer L'inhibition de l'effet cytopathogène relatif aux cellu- les de lymphome T à diverses concentrations médicamenteuses après infection aiguë avec HIV pendant 48 heures.
La figure 1 indique Le pourcentage d'effet cytopathogène observé dans des cultures exposées à diverses concentrations des composés A et B. On voit que Le composé B est plus actif pour inhiber la formation de cellules syncytiales multinucléées provoquée par HIV que Le composé A.
Les valeurs de l'effet cytopathogène illustrées par la figure 1 sont la moyenne de deux expériences. Deux expériences ultérieures utilisant les composés A et B après dilution dans Le diméthylsulfoxyde (DMSO) ont révélé un effet moins net. IL est possible que la diminution de l'effet notée dans les expériences ultérieures soit secondaire à des problèmes de stabilité du médicament. A la concentration molaire de 10 . Le composé B semble extrêmement toxique pour la Lignée des cellules de lymphome T VB, une caractéristique que L'on n'observe pas avec Les Lymphocytes normaux du sang périphérique ou
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Les macrophages exposés à une concentration molaire de 10-4 du composé B comme indiqué ci-après dans Les exemples 2 et 3.
Exemple 2 Inhibition des effets cytopathogènes Liés à HIV dans des Lymphocytes activés du sang périphérique
Pour déterminer si les effets des composés A et B sur l'infection aiguë des cellules de Lymphomes T VB qui apparaissent dans les Lymphocytes du sang périphérique, on ajoute de L'HIV à raison d'un virus par celLuLe à des Lymphocytes activés pendant 48 heures avec 2 pg/mL de PHA. Après l'infection initiale d'une heure, on Lave les Lymphocytes activés et on les remet en suspension pour les cultiver pendant une semaine. Des cel-
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lules géantes muLtinucLéées commencent à se former environ 7 jours après L'infection initiale et on recueiLLe alors les surnageants des cultures pour y déterminer la présence des antigènes HIV p24.
L'accumulation des antigènes HIV p24 dans Le surnageant illustre la production d'HIV par les cellules infectées. On notera sur la figure 2 que la production de L'antigène p24 est modéré- ment inhibée à la concentration molaire de 10-4 des deux composés A et B et est Légèrement moins inhibée à la concentration molaire de 10-5. Aucune toxicité notable n'est observée pour L'une ou L'autre des concentrations des médicaments avec les cultures de Lymphocytes du sang périphérique.
Exemple 3 Inhibition de la production d'HIV dans les macrophages humains normaux
Pour déterminer si les composés A et B sont susceptibles d'inhiber activement L'infection des macrophages humains normaux, on étudie, avec un spectre de concentrations des médicaments, L'inhibition de L'infection aiguë et L'inhibition de L'expression d'HIV dans des macrophages à infection chronique. La figure 3 indique la présence d'antigènes HIV p24 dans Le surnageant des macrophages qui ont été infectés puis Lavés et dont on a Laissé L'infection se poursuivre pendant une semaine. Après L'infection aiguë (une heure), on incube les cellules dans diverses concentrations des composés A et B et, 7 jours après L'infection initiale, on recueille les surnageants pour déterminer quantitativement l'antigène p24.
Dans une gamme très étendue de concentrations des médicaments (concentration molaire de 10"à 10-8), on observe une diminution notable
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d'environ 50 % de La production des antigènes HIV p24. Des macrophages traités avec du DMSO (pour La concentration molaire du médicament de 10-4, La concentration
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finale du DMSO est de 0,05 %) aux concentrations requises pour dissoudre Les composés A et B, on n'observe pas d'effets, donc ces effets sont apparemment secondaires aux actions des composés A et B.
Exemple 4 Inhibition de L'antigène HIV p24 dans des macrophages infectés par HIV
On analyse Les cellules de L'expérience décrite dans L'exemple 3 et on analyse Le cytoplasme pour déterminer La présente d'HIV p24 afin de déterminer directement si La production d'antigène HIV p24 est inhibée dans ces ceLLuLes infectées. La figure 4 illustre globa- lement trois expériences séparées utilisant des macrophages infectés de trois donneurs différents. On voit que la production cytoplasmique d'antigène HIV p24 est notablement inhibée à la concentration molaire de 10-4 par les deux médicaments et que Le composé A est même actif à des dilutions molaires de 10-6 pour inhiber la production d'antigène HIV p24 dans Les macrophages infectés.
Donc, La diminution d'HIV p24 dans Les surna-
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geants infectés semble être associée à une diminution de La production d'antigène HIV p24 dans Les macrophages infectés.
ExempLe 5 (comparatif)
On répète les mêmes expériences que ceLLes décrites dans l'exemple 4 avec L'AZT à des concentrations de 0,05 pg/mL à 50 ktg/mL sans différence par rapport aux valeurs témoins. L'inhibition de L'antigène HIV p24 semble donc être spécifique, au moins dans cet essai, des composés A et B et ne pas constituer une caractéristique de L'AZT, même à des doses très élevées.
ExempLe 6 Essai de L'activité antivirale sur la Lignée de cellules HXB à infection chronique par HIV
On soumet, à une détermination des effets anti-
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viraux des composés A et B, La Lignée de cellules HXB à infection chronique par HIV et, en dehors de La mort des ceLLuLes provoquée par Le composé B aux concentrations molaires de 10-4, on n'observe pas d'inhibition spécifique de La production d'HIV ni des effets cytopathogènes dans La Lignée de ceLLuLes de Lymphomes à infection chronique.
Exemple 7 Essai de L'activité antivirale sur des macrophages à infection chronique à HIV
Comme Les macrophages peuvent être infectés et produire de L'HIV pendant des périodes proLongées sans perte notable de la viabilité, on étudie des ceLLuLes à infection chronique, plus particulièrement une population présentant une positivité de L'antigène HIV entre 30 et 50 %, pour étudier L'inhibition de La production cytoplasmique de L'antigène HIV p24. La figure 5 indique les résultats de trois expériences séparées. On notera une certaine inhibition de La production de L'antigène HIV p24 pour les deux concentrations molaires de 10-4 et 10-5 des composés A et B, qui est cependant un peu inférieure à L'inhibition de L'infection aiguë des macrophages (figure 4).
Ces valeurs suggèrent que la présence des composés A et 8 peut inhiber queLque peu La production d'antigène HIV p24 par des macrophages présentant une infection stable et une production chronique d'antigène.
Etudes de La toxicité
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Dans toutes Les expériences décrites dans Les exemples 1 à 7, La seuLe toxicité appréciable est La toxicité du composé B à la concentration moLaire de 10-4 relativement aux Lignées de cellules tumorales. Aucune toxicité appréciable n'a été observée pour les macrophages normaux exposés à des concentrations molaires de io-4 à 10-8 des composés A et B, pas plus qu'une toxi-
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cité appréciable pour Les Lymphocytes du sang périphérique exposés aux mômes concentrations de médicaments.
ConcLusions
Les valeurs présentées dans les exemples 1 à 7 ci-dessus sont en accord avec Les interprétations suivantes.
1. Les composés A et B semblent exercer un effet antiviral modéré dans les études d'infections aiguës portant sur Les ceLLuLes de lymphome T et sur les Lym- phocytes. Par comparaison avec L'AZT, les composés A et B sont inférieurs par leurs effets antiviraux, car L'AIT assure une protection pratiquement complète ds Lympho- cytes et des cellules de lymphome T contre L'infection aiguë à HIV (comme mesuré à une semaine) dans La gamme de 1 p. g d'AZT/mL de milieu de culture.
2. Les effets observés des composés A et B sur L'infection à HIV des macrophages sont plus significatifs que L'effet antiviral noté sur La Lignée de cellu- les de Lymphome T et Les Lymphocytes du sang périphérique. Les résultats obtenus dans les exemples 3 à 7 sont certainement significatifs au taux d'inhibition in vitro de L'infection à HIV des macrophages et d'inhibition de la production d'HIV des macrophages. Ces résultats sont reproductibles et on été répétés avec six donneurs sépa- rés de monocytes/macrophages. L'inhibition de L'infection à HIV des macrophages est à ce jour une caractéristique relativement exceptionneLLe d'un agent antiviral.
Le fait que les composés A et B inhibent L'infection à HIV et L'expression d'HIV dans les macrophages suggère
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qu'ils se révèlent utiles pour Le traitement des sujets infectés par Le SIDA.
Exemple 8 Utilisation du sulfate de déhydroépiandrostérone dans Le traitement du SIDA
Le sulfate de déhydroépiandrostérone a été
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divisé en doses unitaires de 300 mg et 100 mg et chaque dose unitaire a été introduite dans une capsule molle de gélatine.
A) On a traité comme suit un patient séropositif pour L'HIV et pour LequeL Le diagnostic de SIDA avait été porté. Pendant douze jours consécutifs, Le patient a été traité par L'administration orale du composé encap- sauté. Les onze premiers jours, une dose unitaire de 300 mg a été administrée une fois par jour. Le douzième jour, Le patient a reçu une dose unitaire de 100 mg du composé.
B) Des essais ont été effectués pendant une période de 26 jours chez deux patients séropositifs pour L'HIV et pour lesquels Le diagnostic de SIDA avait été porté selon Le protocole de traitement en douze jours exposé au paragraphe précédent, si ce n'est que Le traitement n'a commencé qu'au cinquième jour.
Des échantillons de sang ont été prélevés aux patients à cinq occasions pendant La période de vingtsix jours. Les premiers analyses ont été effectuées chez chaque patient Le premier jour et elles comprenaient La numération des cellules T1, T4 et T8 et La détermination de La vitesse de sédimentation. Le traitement a commencé Le jour 5 et s'est poursuivi jusqu'au jour 17. Du jour 5 au jour 16, chaque patient, comme précédemment exposé, a reçu une seule dose unitaire de 300 mg de sulfate de déhydroépiandrostérone et, Le jour 17, 100 mg ont été administrés. Les analyses précitées ont été répétées chez chaque patient Les jours 9, 17, 24 et 26. La numération des cellules T de chacun des patients X et Y s'est stabilisée par suite du traitement.
De plus, alors que Le sulfate de déhydroépiandrostérone était administré par voie orale aux patients, Les Lésions au voisinage de leur bouche et
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d'autres parties de leur corps ont été traitées localement avec une crème contenant du sulfate de déhydroépiandrostérone. On a observé La disparition des lésions.
Exemple 9 Utilisation de La déhydroépiandrostérone dans Le traitement du SIDA
Douze patients, tous connus comme séropositifs pour L'HIV et chez LesqueLs Le diagnostic de SIDA avait été porté, ont été traités par La DHEA pendant une période de six mois. La DHEA a été administrée sous forme de capsules dures de gélatine contenant 100 mg de DHEA à raison de 100 mg à 600 mg par jour. La grande majorité des patients ont reçu 500 mg par jour en doses divisées. Les patients étaient tous des hommes homosexuels ou bisexuels ayant un âge moyen de 34,5 ans et un poids moyen de 69,6 kg.
Les manifestations cliniques antérieures et présentes de L'HIV comprenaient : une diarrhée inexpliquée, un sarcome de Kaposi, un zona, une candidiase orale, une Lymphadénopathie, une LeucopLasie villeuse orale, une perte de poids involontaire, des mycoses cutanées et des infections cutanées à staphyLocoques.
Tous Les patients étaient en un stade avancé du SIDA au début de L'essai et normalement une aggravation de leur état ou même'leur décès était prévu dans La période d'essai de six mois. Cependant, aucune détérioration sérieuse de L'état n'a été observée chez aucun des patients, quatre patients présentant en fait un gain de poids. Le patient 7 a pris 8 kg en cinq mois.
Les composés de formule CI), et notamment La déhydroépiandrostérone et ses dérivés précités, sont particulièrement avantageux dans Le traitement des patients infectés par L'HIV. Les avantages particuliers de ces composés comprennent l'absence virtuelle de toxicité, la facilité d'administration et L'action excep-
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tonnelle précitée sur Le système des macrophages.
La déhydroépiandrostérone s'est révélée totalement dépourvue d'effets physiques, biochimiques ou héma-
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tologiques chez douze sujets ayant reçu des doses joursalières atteignant 600 mg pendant six mois.
Par suite de L'action exceptionnelle de La déhydroépiandrostérone sur Le système des macrophages, il est possible que son utilisation puisse accrottre La survie moyenne des sujets infectés par L'HIV, dont La valeur calculée actueLle est de 8,3 ans à partir du moment de L'infection.
De plus, Les composés de formule (I) peuvent être utilisés en combinaison synergique avec d'autres agents antiviraux, comme indiqué ci-dessus.
Sans pour cela se lier à une quelconque explication théorique de L'invention, iL semble que, du fait que la déhydroépiandrostérone inhibe la glucose-6-phos- phate déshydrogénase, entraînant une baisse du capital cellulaire de NADHP, les petites modifications de la biosynthèse des protéines dans la ceLLuLe qui en résultent puissent, en raison de la régulation complexe de L'expression du gène de L'HIV, entratner des modifications notables de la production des protéines virales.
Un exemple d'une telle protéine de régulation virale est L'art/trs qui est présente en très petite quantité dans les cellules infectées, mais qui est responsable de La régulation de L'épissage de L'ARN viral et par conséquent de la production de protéines virales.