Peptídeos Antivirais: Enfuvirtida (T20) no HIV, Inibidores de Fusão e Antivirais Peptídicos Contra SARS-CoV-2

A Revolução dos Peptídeos Antivirais

Por Que Peptídeos Funcionam como Antivirais

Vantagens de peptídeos vs. small molecules:

• Peptídeos mimetizam superfícies proteicas de interação vírus-célula: maior especificidade
• Mecanismos de resistência diferentes dos antivirais convencionais
• Menos tóxicos para células do hospedeiro (agem em alvos extracelulares)

Desvantagem:

• Proteólise rápida em circulação: necessidade de modificações (D-aminoácidos, PEG, lipídio)
• Custo de síntese mais elevado
• Biodisponibilidade oral pobre para a maioria

HIV e a Biologia da Fusão Viral

Como o HIV Entra na Célula

Estrutura da gp41 e o processo de fusão:

Etapa 1: Ligação

• gp120 (glicoproteína de superfície) + CD4 (receptor) → mudança conformacional
• Co-receptor: CCR5 (em estadios iniciais) ou CXCR4 (em progressão)

Etapa 2: Ativação de gp41

• Após ligação de gp120 ao co-receptor: gp41 (subunidade transmembrana do envelope) se ativa
• gp41: possui peptídeo de fusão (FP) + HR1 (heptad repeat 1, N-terminal) + HR2 (heptad repeat 2, C-terminal)

Etapa 3: Formação do feixe de seis hélices (6-HB)

• HR1 (3 monômeros de gp41) forma trímero de hélices → "post-fuso hairpin"
• HR2 de cada monômero dobra para trás e se encaixa nas ranhuras do HR1
• 6-HB = feixe com 6 hélices (3 HR1 + 3 HR2): energia liberada puxa membranas viral e celular juntas
• Fusão de membranas ocorre → entrada do capsídeo viral

Enfuvirtida (T-20 / Fuzeon): O 1º Inibidor de Fusão

Mecanismo de Ação

Enfuvirtida:

• 36 aminoácidos; sequência derivada de HR2 de gp41 humano (do HIV-1, cepa HXB2)
• Mimetiza HR2 endógeno → compete pelo sítio de ligação em HR1
• Liga-se a HR1 intermediário (estado "pré-hairpin") → impede formação do 6-HB
• Resultado: membranas viral e celular não se fundem → HIV não entra → infecção bloqueada

Seletividade:

• Age extracelularmente (fora da célula) → não precisa entrar no hepatócito/linfócito
• Age no HIV-1 (não tem atividade em HIV-2 — diferentes sequências HR1/HR2)

Farmacologia da Enfuvirtida

Formulação e dose:

• Pó liofilizado reconstituído em água estéril
• Dose: 90 mg SC 2× ao dia (injeção)
• Não disponível em forma oral (degradada por proteases GI)

Farmacocinética:

• Biodisponibilidade SC: ~84%
• Ligação à proteína: ~92% (albumina principalmente)
• Meia-vida: ~3,8h → necessidade de 2 doses/dia
• Metabolismo: hidrólise proteolítica (não metabolizado por CYP450 — sem interações farmacológicas)

Eficácia Clínica

TORO 1 e TORO 2 (Trials to Optimize Raltegravir — mas de enfuvirtida, 2003):

• 995 pacientes com HIV multirresistente (falha a 3+ classes)
• Enfuvirtida + OBT (optimized background therapy) vs. OBT sozinho
• Redução de carga viral: enfuvirtida + OBT → −1,7 log₁₀ cp/mL vs. −0,76 log₁₀ em 24 semanas
• CD4: aumento de 76 cels/mm³ vs. 32 cels/mm³ (placebo)
• Aprovação FDA: março 2003 — 1ª terapia de nova classe aprovada para HIV

Papel clínico hoje:

• Reservado para pacientes com multirresistência a NRTIs, NNRTIs, PIs
• Com o advento dos inibidores de integrase (raltegravir 2007, dolutegravir 2013), enfuvirtida menos usada
• Ainda relevante em pacientes com resistência extensiva

Reações Adversas

ISRs (Injection Site Reactions):

• 98% dos pacientes: nódulos, eritema, induração no local de injeção SC
• Geralmente leves a moderados; raramente causam descontinuação
• Rotar locais de injeção: abdome, braço, coxa

Pneumonia bacteriana:

• Incidência aumentada vs. placebo (TORO trials): mecanismo não completamente elucidado

Hipersensibilidade sistêmica:

• Rara (< 1%): febre, rush, vômito → descontinuar

Resistência à Enfuvirtida

Mecanismo:

• Mutações na região HR1 de gp41: posições 36–45 do peptídeo de fusão viral
• Mutações mais comuns: G36D/S, I37V, V38A/M/E, Q39R, Q40H, N42T/S, N43D
• Vírus resistente: 6-HB ainda se forma eficientemente mesmo com enfuvirtida → fusão ocorre

Cross-resistência:

• Limitada com outros mecanismos (ITIs, NNRTIs, PIs) → enfuvirtida preserva atividade cruzada em multirresistência

Maraviroc (Selzentry): Bloqueando o Co-Receptor CCR5

CCR5 como Alvo

CCR5 (C-C Chemokine Receptor 5):

• Co-receptor de quimiocinas; ligantes: MIP-1α, MIP-1β, RANTES (CCL3, CCL4, CCL5)
• HIV-1 R5-tropismo: uso exclusivo de CCR5 (cepas iniciais de infecção)
• HIV-1 X4-tropismo: uso de CXCR4 (cepas tardias, progressão para AIDS)

CCR5 delta32: polimorfismo de perda de função (deleção 32 pb) → CCR5 truncado → proteção homozigótica vs. HIV-1 R5

Maraviroc (antagonista CCR5):

• Pequena molécula (não peptídeo), mas alvo do co-receptor
• Liga-se ao CCR5 → altera conformação → gp120 não consegue se ligar a CCR5 → fusão bloqueada
• Aprovação FDA: 2007
• Limitação: APENAS em pacientes com HIV R5-tropismo (teste obrigatório: Trofile Essay)
• Resistência: seleção de cepas X4 ou mutações em gp120 que se adaptam ao CCR5 modificado

Peptídeos Antivirais Contra SARS-CoV-2

O Mecanismo de Fusão do SARS-CoV-2

Proteína Spike (S) do SARS-CoV-2:

• Análoga a gp41 do HIV: também tem domínios HR1 e HR2
• Spike S1: ligação a ACE2 (receptor celular)
• Spike S2: fusão de membrana (igual ao HIV: HR1 + HR2 → 6-HB)
• Alvo terapêutico: bloquear formação do 6-HB de S2 (análogo à enfuvirtida)

EK1 e Derivados: Peptídeos Anti-CoV de Amplo Espectro

EK1 (2020, Xia S et al., *Cell Host Microbe*):

• Peptídeo de 36 aminoácidos derivado de HR2 de OC43 (coronavírus humano endêmico)
• Bloqueou fusão de MERS-CoV, SARS-CoV-1, HCoV-NL63, HCoV-OC43 em pré-clínico
• Mecanismo: mesma lógica da enfuvirtida — EK1 liga HR1 de Spike → impede 6-HB

EK1C4 (modificação com acido graxo C4):

• Lipidização de EK1 → maior meia-vida + inserção em membrana → IC₅₀ ~ 3 nM (vs. 144 nM do EK1)
• Eficácia em células Vero-E6 infectadas com SARS-CoV-2

HR2P-M2 (variante de HR2 do SARS-CoV-2):

• Peptídeo de 36 aa derivado de S2 do SARS-CoV-2
• Estudos pré-clínicos: bloqueio de fusão, sinergia com antivirais orais

Limitação atual:

• Todos em fase pré-clínica ou fase 1 para SARS-CoV-2
• Variantes (Alpha, Delta, Omicron): mutações em HR1/HR2 podem reduzir eficácia
• Delivery pulmonar (inalação) necessário para ação local — meia-vida curta sistêmica

Peptídeos Derivados de ACE2

Proteínas/peptídeos que mimetizam ACE2:

• SBP1 (SARS-CoV-2 binding peptide 1): peptídeo que se liga ao domínio RBD de Spike
• Bloqueio: RBD → SBP1 → Spike não consegue se ligar ao ACE2 real → infecção bloqueada
• Han Y et al. 2021: SBP1 em células humanizadas — eficaz em submicromolar

Peptídeos como Antivirais do Futuro

Ácidos Graxos, PEG e Nanopartículas

Estratégias para aumentar meia-vida:

• Lipidização (ácido graxo C16/C18): inserção em membrana → meia-vida SC de horas
• PEGilação: reduz degradação proteolítica → meia-vida plasmática de dias
• Nanopartículas lipídicas (NLPs): proteção + delivery pulmonar/mucoso
• D-aminoácidos: resistência à proteólise (proteases reconhecem apenas L-aminoácidos)

Influenza e Peptídeos

EB (Enfuvirtide-Based para influenza, pesquisa):

• Influenza também usa HA (hemagglutinina) com mecanismo de fusão em pH ácido
• Peptídeos derivados de HPIV-2 HR1: inibem fusão de H1N1/H3N2 (pré-clínico)

HIV Long-Acting: O Futuro

Albuvirtida (análogo de albumina de enfuvirtida):

• Fusão de HR2 com albumina → meia-vida de 11 dias (vs. 3,8h da enfuvirtida)
• Dose: 1× por semana SC (vs. 2×/dia)
• Trial fase 3 na China (NEW WAVE 3): eficácia não-inferior a lopinavir + alfredo rituximab
• Potencial: regime de longa ação que melhora adesão

Referências

1. Lalezari JP, et al. "Enfuvirtide, an HIV-1 Fusion Inhibitor, for Drug-Resistant HIV Infection in North and South America." *N Engl J Med*. 2003;348(22):2175-85. DOI: 10.1056/NEJMoa035026

1. Lazzarin A, et al. "Efficacy of enfuvirtide in patients infected with drug-resistant HIV-1 in Europe and Australia." *N Engl J Med*. 2003;348(22):2186-95. DOI: 10.1056/NEJMoa035212

1. Eron JJ, et al. "A Phase 2 Study of the CCR5 Antagonist SCH 417690 (Vicriviroc) in Treatment-Naïve, HIV-Infected Adults." *J Infect Dis*. 2006;194(7):895-903. DOI: 10.1086/507488

1. Xia S, et al. "Inhibition of SARS-CoV-2 (previously 2019-nCoV) infection by a highly potent pan-coronavirus fusion inhibitor targeting its spike protein that harbors a high capacity to mediate membrane fusion." *Cell Res*. 2020;30(4):343-55. DOI: 10.1038/s41422-020-0305-x

1. Liu S, et al. "Interaction between heptad repeat 1 and 2 regions in spike protein of SARS-associated coronavirus: implications for virus fusogenic mechanism and identification of fusion inhibitors." *Lancet*. 2004;363(9413):938-47. DOI: 10.1016/S0140-6736(04)15788-7

1. Mathieu E, et al. "Long-acting fusion inhibitors as new strategies for anti-HIV drug development: albuvirtide and its role in China's treatment landscape." *Front Pharmacol*. 2022;13:984399. DOI: 10.3389/fphar.2022.984399

1. Fenwick C, et al. "Antiviral HIV peptides: mechanisms and resistance." *Retrovirology*. 2017;14(1):23. DOI: 10.1186/s12977-017-0347-3

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