Zijn op planten gebaseerde HIV-medicijnen aan de horizon?

Vanaf de vroegste dagen van de HIV-epidemie hebben wetenschappers gekeken naar het gebruik van plantenextracten om HIV-infecties te behandelen. Veel van de vroegste onderzoeken concentreerden zich op de antivirale eigenschappen van bepaalde planten, met name hun vermogen om HIV te doden terwijl ze veilig (of op zijn minst relatief veilig) voor menselijke consumptie bleven.

Tegenwoordig is veel van deze tak van de wetenschap gecentreerd rond het gebruik van bepaalde plantenextracten om het replicatievermogen van HIV te verstoren, net zoals antiretrovirale geneesmiddelen werken. Sommige van deze extracten worden al generaties lang in traditionele culturen gebruikt om een ​​breed scala aan ziekten en medische aandoeningen te behandelen.

Hoewel de meeste van deze studies beperkt succes hadden, beweerde een team van onderzoekers van de University of Illinois in Chicago dat ze een plant hadden gevonden, genaamd Justicia gendarussa, die HIV in hun woorden "veel effectiever dan AZT" kan blokkeren. Het is een gewaagde bewering gezien het medicijn AZT (ook bekend als Retrovir en zidovudine) lange tijd de hoeksteen van HIV-therapie was.

Maar houden deze claims eigenlijk stand en, nog belangrijker, vertalen ze naar een nieuw "natuurlijk" model van HIV-behandeling?

Een korte geschiedenis van plantenextracten bij vroegtijdig HIV-onderzoek

Toen HIV voor het eerst werd ontdekt, hadden mensen die besmet waren met het virus weinig behandelmogelijkheden. In feite was het pas in maart 1987 - een volle vijf jaar nadat de eerste gevallen van HIV waren vastgesteld - dat AZT uiteindelijk werd goedgekeurd voor gebruik bij de behandeling van HIV. Helaas werkte het als eerste en enige medicijn niet zo goed, en mensen zouden nog acht jaar moeten wachten voordat het tweede medicijn, lamivudine (3TC), in 1995 zou worden goedgekeurd.

Tijdens dit 13-jarige raamwerk gingen veel mensen en niet-erkende kopersclubs over op traditionele remedies om AZT-therapie aan te vullen of om hiv te behandelen zonder angst voor toxische bijwerkingen. Een aantal van de vroegste op planten gebaseerde studies concentreerden zich op deze remedies, in de hoop dat ze de immuunfunctie van een persoon zouden kunnen "stimuleren", opportunistische infecties kunnen voorkomen of direct HIV kunnen doden.

Deze omvatten studies met laetrile, een vermeende kankerbehandeling afgeleid van abrikozenkuilen en Aziatische bittere meloen (Momordica charantia), waarvan sommige wetenschappers hadden gesuggereerd dat ze de immuunfunctie zouden kunnen herstellen terwijl ze strijden tegen HIV-geassocieerde luchtweginfecties.

Hoewel er veel hoop was gevestigd op deze en andere natuurlijke geneeswijzen, toonde geen enkele echt enig voordeel en waren het echt "schoten in het donker" veroorzaakt door toenemende publieke wanhoop om een ​​behandeling, elke behandeling die zou kunnen werken te vinden.

Van volksgeneeskunde tot klinisch onderzoek

Tegen 1996, toen meer effectieve medicijnen vrijkwamen en combinatietherapieën het tij van AIDS-doden begonnen terug te draaien, bleven er in de onderzoeksgemeenschap veel mensen vastbesloten om natuurlijke alternatieven te vinden voor de soms zeer toxische geneesmiddelen (zoals stavudine en didanosine) die gebruikt bij HIV-therapie.

Veel van deze inspanningen waren gericht op de verschillende planten en kruiden die in traditionele culturen worden gebruikt, waarbij zowel hun veiligheid als hun werkzaamheid worden onderzocht in een meer gestructureerd klinisch onderzoeksmodel. Typisch, de resultaten schieten tekort.

Eén review van traditionele Chinese geneesmiddelen concludeerde dat geen van de populaire remedies die werden gebruikt om HIV-infectie te behandelen (zoals jingyuankang en xiaomi) enig effect had op het aantal CD4-cellen of de virale lading van een persoon (hoewel sommige wel verlichting boden voor dergelijke kleine infecties als ongecompliceerde diarree).

Vergelijkbare studies onderzochten het gebruik van de Afrikaanse aardappel (Hypoxis hemerocallidea) en een medicinale plant genaamd Sutherlandia frutescens, die allebei waren goedgekeurd door de Zuid-Afrikaanse regering om HIV te behandelen. Niet alleen hebben de remedies niet gewerkt, ze bleken ook antagonistisch te zijn voor sommige van de medicijnen die werden gebruikt om met hiv-geassocieerde ziekten zoals tuberculose te behandelen.

Hoewel het gemakkelijk zou zijn om deze remedies als 'volksgeneeskunde' (of zelfs contraire wetenschap) te verwerpen, zijn de tegenvallers in onderzoek op basis van planten, volgens sommigen, niet minder diepgaand geweest dan die in HIV-vaccinonderzoek waarbij miljarden zijn uitgegeven met tot op heden geen levensvatbare kandidaat.

Herdenken van het therapeutisch model

Het veld van op planten gebaseerd HIV-onderzoek is enorm veranderd met toegang tot genetische hulpmiddelen die nog geen 20 jaar geleden waren. Tegenwoordig hebben we een veel beter begrip van de mechanismen van HIV - hoe het repliceert, hoe het infecteert - en kunnen we beter identificeren welke processen we moeten onderbreken om het virus onschadelijk te maken.

Het is vrijwel hetzelfde model dat wordt gebruikt bij antiretrovirale therapie waarbij een geneesmiddel interfereert met een specifiek enzym dat nodig is om de HIV-replicatiecyclus te voltooien. Zonder het vermogen om dit te doen, kan HIV andere cellen niet verspreiden en infecteren. Door een combinatie van de geneesmiddelen te gebruiken - elk met de mogelijkheid om een ​​ander enzym te blokkeren - zijn we in staat om het virus te onderdrukken tot zogenaamde niet-detecteerbare niveaus.

In de afgelopen jaren hebben een aantal plantenextracten dit proces kunnen repliceren, althans in de reageerbuis. Sommige hiervan zijn onder meer: Cistus incanus (roze rotsroos) en Pelargonium sidoides (Zuid-Afrikaanse geranium), die beide lijken te voorkomen dat HIV zich hecht aan een gastheercel.

Hoe vergezocht dit ook moge klinken - met behulp van een geranium om HIV te behandelen - is het een model dat in feite al een proof-of-concept heeft bij malaria.

Plantaardige malaria-doorbraak biedt proof-on-concept voor HIV

Een groot deel van de reden voor het huidige plantaardige onderzoek hangt af van de doorbraak van malaria, die zijn ontdekker, de Chinese wetenschapper Tu YouYou, de Nobelprijs voor de Geneeskunde in 2015 vergaarde.

De ontdekking was gebaseerd op onderzoek van planten genaamd Artemesia annua (zoete alsem) die al sinds de 11e eeuw in de Chinese geneeskunde wordt gebruikt. Begin jaren zeventig begonnen Tu YouYou en haar collega's met het onderzoeken van de effecten van de plant (traditioneel bekend als qinghao) bij malaria-veroorzakende parasieten.

In de loop van de volgende jaren konden de wetenschappers het extract geleidelijk verfijnen tot een samenstelling genaamd artemisinine, die tegenwoordig de voorkeursbehandeling van keuze is wanneer gebruikt in combinatietherapie. Van artemisinine is niet alleen aangetoond dat het 96 procent van de medicijnresistente malariaparasieten uitroeit, het is ook gecrediteerd voor het redden van miljoenen levens die anders misschien voor de ziekte verloren zouden zijn gegaan.

Medicinaal extract bewijst "beter dan AZT"

Rijdend op de belofte van een vergelijkbare artistieke doorbraak, begon een cohort van wetenschappers van de Universiteit van Illinois in Chicago, de Baptist Universiteit van Hong Kong, en de Vietnamese Academie van Wetenschappen en Technologie samen te werken aan het screenen van meer dan 4.500 plantenextracten, het evalueren van hun effect tegen HIV, tuberculose, malaria en kanker.

Van deze kandidaten is een uittreksel afgeleid van Justicia gendarussa (willow-leaf justicia) werd als de meest veelbelovende beschouwd. Zuivering van het extract leidde tot de isolatie van een verbinding bekend als patentiflorine A, die in reageerbuizen hetzelfde enzym (reverse transcriptase) als AZT kon blokkeren.

Volgens het onderzoek kon AZT de actie van AZT op een aantal manieren verbeteren:

• Patentiflorine A lijkt effectiever in het blokkeren van replicatie in resistent HIV. AZT heeft in vergelijking een laag resistentieprofiel, wat betekent dat zelfs enkele van de meer algemene HIV-mutaties het medicijn onbruikbaar kunnen maken. Als zodanig lijkt patentflorine A een beter weerstandsprofiel te hebben
• Patentiflorin A was in staat om hetzelfde te doen in macrofagen, de witte bloedcellen die dienst doen als eerste verdedigingslinie van het lichaam. Dit is belangrijk omdat macrofagen de cellen zijn die bacteriën en virussen opsluiten en naar de lymfeklieren transporteren voor neutralisatie. Bij HIV gebeurt dit niet. In plaats daarvan "draait het virus de tafels om" en infecteert het de cellen (T-cellymfocyten genaamd) die bedoeld zijn om te helpen bij hun vernietiging. Er wordt gesuggereerd dat door het virus te onderdrukken bij vroege infectie - en in de macrofagen zelf - het mogelijk is om een ​​infectie helemaal te voorkomen.

Dat is tenminste hoe het in de reageerbuis leest.

Aanzienlijke obstakels om te overwinnen

Hoewel er geen twijfel over bestaat dat octrooiflorine A een significante en zelfs veelbelovende kandidaat is voor verder onderzoek, is het zeldzaam dat de resultaten van een reageerbuisstudie spiegelen aan die in proeven bij mensen. Hoewel de bewering dat octrooiflorine A "beter is dan AZT" mogelijk juist is, is het misschien niet zo relevant als de onderzoekers (of sommige in de media) suggereren.

Heel eenvoudig, AZT is een oud medicijn. Het is de eerste van de acht geneesmiddelen in zijn klasse en een die grotendeels verdrongen is door nieuwere geneesmiddelen zoals tenofovir en abacavir. Als zodanig is het gebruik van AZT als vergelijkingsbasis vergelijkbaar met het vergelijken van een oude VW-kever met de nieuwe VW-kever. Ze werken allebei, maar je zou de vloot niet noodzakelijkerwijs karakteriseren met zijn oudste model.

En dat is een deel van het punt. Uiteindelijk zou het doel van elke op planten gebaseerde therapie hetzelfde niveau van effectiviteit moeten bereiken als zijn farmaceutische tegenhanger, of op zijn minst het effect ervan versterken. Om dit te doen, zou een op planten gebaseerde kandidaat als patentflorin A een aantal belangrijke obstakels moeten overwinnen:

• Het zou een therapeutische concentratie in het bloed moeten bereiken. Het is tenslotte één ding om cellen bloot te stellen aan een verbinding in een reageerbuis; het is een andere om die verbinding in te nemen en genoeg werkzame bestanddelen in de bloedbaan te laten circuleren. Omdat plantenextracten doorgaans snel uit het lichaam worden verdreven, zouden wetenschappers een geconcentreerde formulering moeten maken die in staat is een therapeutisch effect te bereiken zonder toxiciteit te vermijden.
• Het zou de membranen van de darmen moeten kunnen passeren. De meeste plantenextracten zijn in water oplosbaar en hebben grote moeite om de lipidenmembranen van de darmen door te steken. Verminderde absorptie vertaalt zich in een lagere biologische beschikbaarheid (het percentage geneesmiddel dat de bloedbaan binnenkomt).
• Het zou op constante niveaus in het bloed moeten worden gehandhaafd. HIV-medicijnen zijn niet zoals antimalariamiddelen, die gericht zijn op het doden van de parasiet en daarmee klaar zijn. Bij HIV-therapie moet te allen tijde een bepaalde concentratie van het geneesmiddel worden gehandhaafd om het virus volledig onderdrukt te houden. Omdat plantenextracten snel worden verdreven, zijn ze vatbaar voor schommelingen die mogelijk niet geschikt zijn voor HIV. Artemisinine heeft bijvoorbeeld een medicijnhalfwaardetijd van slechts twee tot vier uur in vergelijking met tenofovir met een halfwaardetijd van 17 uur en een intracellulaire halfwaardetijd van maximaal 50 uur.

Hoewel er een aantal hulpmiddelen zijn die onderzoekers kunnen gebruiken om absorptieproblemen te overwinnen (zoals op lipiden gebaseerde toedieningssystemen), tenzij ze de biologische beschikbaarheidsproblemen kunnen overwinnen die te zien zijn bij op planten gebaseerde medicijnen zoals artemisinine, is het minder waarschijnlijk dat ze iets meer zullen zijn dan een ondersteunende therapie.

Een woord van heel goed

Wat een plantaardige benadering aantrekkelijk maakt voor ons, althans vanuit een conceptueel oogpunt, is dat de stoffen niet alleen natuurlijk zijn maar al generaties lang veilig worden gebruikt. Maar het veronderstelt ook dat op planten gebaseerde therapieën "veiliger" zijn en dat HIV-medicijnen "meer toxisch" zijn, en dat is niet noodzakelijk zo.

De HIV-medicijnen die we vandaag gebruikten zijn niet zonder hun bijwerkingen, maar ze zijn veel verbeterd voor die van het verleden. Ze zijn niet alleen draaglijker, ze hebben slechts één pil per dag nodig en zijn veel minder vatbaar voor resistentie tegen geneesmiddelen.

Dus, terwijl alles in het werk moet worden gesteld om het hiv-onderzoek op plantaardige basis te bevorderen, is er nog veel te overwinnen voordat we redelijkerwijs kunnen overwegen welke opties er voor de toekomst zijn.