Mitochondria are membrane bound organelles important for energy production in respiring cells through the process of oxidative phosphorylation. They have their own multi-copied mitochondrial DNA (mtDNA) genome separate from that in the nucleus that is needed for mitochondria to function properly and can exist in both wild type and mutant forms in the same cell. The integrity of the mtDNA is therefore of vital importance for the survival of the organism and as such understanding the mechanisms of mtDNA maintenance is relevant to human health and disease. This study employs a Southern blotting and non-radioactive probe method to examine various aspects of mtDNA maintenance. Restriction endonuclease mapping utilizing mtDNA-specific and nuclear DNA-specific digoxigenin (DIG)-labeled probes was performed to show that the synthesized probes are indeed specific for their target sequences. The DIG-labeled probes were used to quantitate mtDNA content from different DNA isolation methods. Whole-cell DNA extraction was found to yield higher levels of mtDNA compared to a commercially available spin-column kit. Next, Southern blots were used to analyze mtDNA copy number as well as mtDNA depletion in the hepatocarcinoma-derived cell line HepaRG following exposure to the nucleoside reverse transcriptase inhibitor 2’,3’-dideoxycytidine (ddC), a known mitochondrial toxicant. In comparison to proliferative HepaRG differentiated HepaRG contained about 2-fold more mtDNA. Relative to untreated control cells, proliferating HepaRG exposed to ddC had greater than a 96% reduction in mtDNA and had decreased cellular viability. Differentiated HepaRG cell viability was not affected after 13 days of ddC treatment; however, significant mtDNA depletion was observed. We estimate that differentiated HepaRG mtDNA depletion occurs quickly at about 20 molecules per hour.

Introduktion Under början av 1980-talet uppmärksammades ovanliga tumörer och infektioner hos unga män som vanligtvis drabbar personer med nedsatt immunförsvar. Forskargrupper i Frankrike och USA upptäckte 1983 och 1984 ett nytt virus som fick namnet humant immunbrist virus (HIV). En infektion av HIV fortlöper under många år asymtomatiskt och det är först när immunförsvaret är försvagat som symtom börjar märkas. Första läkemedlet som godkändes för att behandla HIV presenterades 1987 och dödligheten i följdsjukdomen Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) minskade drastiskt. Under 1996 infördes en ny behandling i form av kombinationer av tre eller fler läkemedel, som kom att kallas antiretroviral terapi (ART). Syfte Syftet med denna litteraturstudie är att ta reda på om det finns någon skillnad i effekt och säkerhet för ART-kombinationerna abakavir-lamivudin-atazanavir/r (ABC+3TC+ATV/r) och abakavir-lamivudin-efavirenz (ABC+3TC+EFV) som rekommenderas till tidigare obehandlade HIV-patienter. Metod Denna litteraturstudie baseras på nio originalartiklar hämtade från databasen PubMed mellan 19 januari och 7 februari 2016 med sökorden abacavir, lamivudine, atazanavir, efavirenz och efficacy, med begränsningarna english, clinical trial, adult: 19+ years. Antalet träffar sorterades utifrån inklusions- och exklusionskriterierna, att studierna undersökt effekt och säkerhet hos båda kombinationerna ABC+3TC+ATV/r och ABC+3TC+EFV i första hand eller mot andra kombinationer eller i monoterapi i andra hand, studierna ska ha pågått i minst 48 veckor och deltagarna ska ha varit 16 år eller äldre. Resultat och diskussion Nio studier uppfyllde inklusionskriterierna, åtta av dem var randomiserade. Fem av studierna jämförde båda kombinationerna och ytterligare fyra studier inkluderades som studerat en av kombinationerna mot andra kombinationer eller i monoterapi.Studierna påvisade ingen statistisk signifikant skillnad mellan kombinationerna. Antalet patienter som uppnått virushalt under gränsvärdet 50 kopior/ml var i åtta av nio studier fler än 70 %. Biverkningarna redovisades på olika sätt hos studierna, några av dem visade vilka som förekom mest och andra på enstaka metaboliska förändringar.Att studierna inte kunnat påvisa någon signifikant skillnad i effekt eller säkerhet kan vara en faktor som gjort att de valts till förstahandsval för patienter som tidigare inte behandlats med ART. Endast fem studier hade jämfört båda kombinationerna vilket gjorde att studier som jämfört en av kombinationer mot andra kombinationer eller i monoterapi inkluderats för att kunna jämföra effekten hos ART-kombinationerna. Säkerheten hos studierna redovisades på olika sätt vilket gjort att en jämförelse mellan preparatens biverkningar och tolerans varit svår att göra. Slutsats Ingen statistisk signifikant skillnad i effekt och säkerhet mellan kombinationerna har kunnat visas. Fler än 70 % av patienterna uppnådde virushalt <50 kopior/ml efter 48 veckors behandling. Behandlingen tolererades av de flesta av patienterna och biverkningarna mellan kombinationerna skiljde sig inte åt.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19363号 / 医博第4040号 / 新制||医||1011(附属図書館) / 32377 / 新制||医||1011 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 小柳 義夫, 教授 河本 宏, 教授 松岡 雅雄 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Des progrès importants ont été réalisés dans la thérapie des personnes vivant avec le VIH (PVVIH) avec le développement d’antirétroviraux (ARV) de plus en plus efficaces, sûrs avec une bonne innocuité et tolérance. Cependant, des défis thérapeutiques demeurent chez les PVVIH dont le VIH pourrait être porteur de mutations génétiques conférant de la résistance aux traitements soit en raison d’une histoire d’échec thérapeutique antérieur soit en raison d’une exposition antérieure à une mono/bithérapie aux inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse (INTI) (thérapie sous-optimale qui se faisait avant l’ère des trithérapies). Chez ces patients, les cliniciens peuvent tenter des combinaisons peu étudiées dans l’espoir de mieux contrôler la charge virale ou de réduire les effets secondaires. Ainsi, cette thèse par articles avait trois objectifs qui visaient à étudier des thérapies utilisées chez ces patients mais pour lesquelles il y a peu ou pas de données. Le premier objectif (article 1) consistait à déterminer si l'efficacité du régime ARV avec dolutégravir chez les patients stables (dont la charge virale est supprimée) variait en présence d'une histoire d’échec virologique ou d’exposition antérieure à la thérapie sous-optimale. Le deuxième objectif (article 2) visait à comparer l’issue virologique des PVVIH stables ayant un échec virologique documenté ou une exposition antérieure à la thérapie sous-optimale et qui ont maintenu leur régime inhibiteur de la protéase/ritonavir (IP/r) par rapport à ceux qui sont passés au dolutégravir. Finalement, le troisième objectif (article 3) était de comparer le risque d’échec virologique chez les PVVIH avec une histoire d’échec virologique ou de thérapie sous-optimale prenant un traitement non standard d’ARV composé d’abacavir/ténofovir disoproxil (ABC/TDF) avec un 3e ARV d’une classe différente par rapport à un régime composé d’un traitement de fond standard. Nous avons utilisé les données de la cohorte VIH du Québec qui regroupe 10 219 PVVIH suivies au niveau de quatre centres à Montréal incluant la Clinique de médecine urbaine du Quartier Latin (CMUQL), la Clinique médicale l’Actuel (CMA), le Centre hospitalier universitaire de Montréal (CHUM) et le Centre universitaire de santé McGill (CUSM). Une restriction à certains patients a été réalisée pour chacun des objectifs. Les patients avec une charge virale indétectable qui avaient reçu une thérapie avec dolutégravir + 2 INTI à partir de 2013 ont été retenus pour l’objectif 1. Le modèle de risque proportionnel de Cox avec score de propension a été utilisé afin de comparer l’issue virologique des patients sous dolutégravir en fonction de l’exposition étudiée. Pour l’objectif 2, les patients stables avec une histoire d’échec virologique documenté ou d’exposition à une thérapie sous-optimale qui étaient sous IP/r + 2 INTI à partir de 2014 ont été sélectionnés. Le modèle de Cox structurel marginal a permis de voir l’effet du changement de traitement vers le dolutégravir + 2 INTI en comparaison avec ceux qui sont restés sur IP/r + 2 INTI. Pour l’objectif 3, les patients avec une histoire d’échec virologique documenté ou d’exposition à une thérapie sous-optimale qui étaient sous traitements de fond standards (abacavir/lamivudine, ténofovir disoproxil/emtricitabine, ténofovir disoproxil/lamivudine) avec un agent autre qu’un INTI à partir du 1er janvier 2006 ont été retenus. Le modèle multivarié proportionnel de Cox a été utilisé afin de comparer l’issue virologique des patients passés à un régime de thérapie inhabituelle à base d’ABC/TDF par rapport à ceux qui sont restés sur traitement de fond standard. L’article 1 a montré une efficacité similaire du dolutégravir chez les patients stables avec ou sans histoire d’échec virologique documenté ou d’exposition à une thérapie sous-optimale (Hazard ratio ajusté (HRa)=0,84 (IC95% : 0,35 - 2,01)). Dans l’article 2, aucune preuve d'un risque accru d'échec virologique n’a été trouvée chez les patients stables ayant déjà eu un échec virologique antérieur ou une exposition à une thérapie sous-optimale qui ont eu un changement de régime vers le dolutégravir en comparaison avec ceux qui ont maintenu leur régime IP/r (HRa=0,57 (IC95% : 0,21 - 1,52)). Dans l’article 3, une réduction non significative du risque d’échec virologique avec le traitement de fond non standard à base d’ABC/TDF a été trouvée par rapport au traitement de fond standard (HRa=0,45 (IC95% : 0,06 - 3,36)). En conclusion, les résultats de cette thèse n’ont pas montré un effet de la présence d’échec virologique antérieur ou d’exposition à une thérapie sous-optimale sur l’efficacité du dolutégravir. Par ailleurs, les résultats ont permis de constater que le changement vers le dolutégravir + 2 INTI pour des patients stables sur un régime IP/r + 2 INTI peut être envisagé malgré la présence ou la suspicion de mutation de résistance aux INTI. Ces résultats sont importants puisqu’ils devraient permettre de faire changer les guides cliniques concernant le dolutégravir chez les patients stables. Par contre, nos résultats n’ont pas réussi à montrer un avantage significatif à utiliser le traitement de fond à base d’ABC/TDF en comparaison au traitement de fond standard chez des patients présentant une histoire d’échec virologique ou d’exposition à la thérapie sous-optimale. / Significant progress has been made in treatment for people living with HIV (PLHIV) with the development of increasingly effective antiretroviral (ARV) therapy, safe with good tolerability. However, clinicians can sometimes face treatment challenges related to the monitoring of PLHIV whose HIV could carry genetic mutations conferring resistance to treatments either because of a history of virologic failure or because of previous exposure to mono/bitherapy to nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs) (suboptimal therapy that was provided before the era of triple therapy). In these patients, clinicians can sometimes try less studied combinations in the hopes to better control viral load or reduce side effects in these patients. Therefore, this thesis by articles had three objectives aiming to evaluate less studied therapies that are used in these patients. The first objective (Paper 1) was to determine whether the efficacy of ARV regimen with dolutegravir in stable patients (whose viral load is controlled) varied in the presence of a history of virologic failure or with a previous exposure to suboptimal therapy regimen. The second objective (Paper 2) was to study virologic outcome after switching to dolutegravir compared to remaining on a boosted protease inhibitor (PI/r) regimen in stables PLHIV with prior documented virologic failure or exposure to mono/dual NRTI. Finally, the third objective (Paper 3) was to compare the risk of virologic failure for PLHIV who have previous documented virologic failure or prior exposure to suboptimal therapy taking an ARV therapy composed of abacavir/tenofovor (ABC/TDF) with a third agent of a different class, versus an ARV regimen composed of a standard backbone also with a non-NRTI third agent. We used data from the Quebec HIV cohort which brings together clinical information from 10,219 PLHIV followed in four clinical care centers in Montreal including the “Clinique de médecine urbaine du Quartier Latin (CMUQL)”, “Clinique médicale l’Actuel (CMA)”, the “Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CHUM)” and the “McGill University Health Center (MUHC)”. A restriction to some patients in the cohort was made with regards to each objective of this thesis. Patients with an undetectable viral load who had received therapy with dolutegravir +2 NRTI from 2013 were selected for the objective 1. A Cox proportional hazard model with propensity score was used to compare the virologic outcome of patients on dolutegravir according to the exposure. For objective 2, patients with an undetectable viral load with an history of documented virologic failure or exposure to suboptimal therapy who were on PI/r + 2 NRTI from 2014 were selected. A marginal structural Cox model was used to measure the effect of switching to dolutegravir +2 NRTI compared to those who remained on PI/r + 2 NRTI therapy. For objective 3, patients with a documented virologic failure or exposure to suboptimal therapy in standard backbone (abacavir/lamivudine, tenofovir disoproxil/emtricitabine, tenofovir disoproxil/lamivudine) with another agent from January 01, 2006 were selected. A Cox proportional multivariate model was used to compare the virologic outcome of patients who switched to a non-standard regimen including ABC/TDF therapy versus those who remained on standard backbone. The article 1 suggested similar virologic efficacy of dolutegravir in stables patients with or without an history of documented virologic failure or exposure to suboptimal therapy (adjusted Hazard Ratio (aHR)=0,84 (95%CI: 0,35 - 2,01)). In article 2, no evidence of an increased risk of virologic failure was found in stables patients who had a regimen switched to dolutegravir compared to those who maintained their regimen with PI/r in patients who have had previous virologic failure or exposure to suboptimal therapy (aHR=0,57 (95%CI: 0,21 - 1,52)). In article 3, a non-significant reduction in the risk of virologic failure with the non-standard backbone including ABC/TDF was found compared to standard backbone (aHR=0,45 (95%CI: 0,06 - 3,36)). In conclusion, the results of this thesis first suggested no effect of the presence of previous virologic failure or exposure to suboptimal therapy on the efficacy of dolutegravir in stables patients. In addition, the results showed that the switch to dolutegravir +2 NRTI for patients with an undetectable viral load on PI/r +2NRTI regimen can be considered despite the presence of proved or suspected NRTI resistance mutation. These results are of great importance as they should lead to changes the clinical guidelines for the use of dolutegravir in stable patients. On the other hand, our results failed to show a significant advantage to the use of the backbone ABC/TDF instead of standard backbones in patients with prior documented virologic failure or previous exposure to suboptimal therapy.