Genotypowanie i fenotypowanie może identyfikować, a nawet przewidywać, oporność na leki na HIV
Nawet w przypadku osób z optymalnym stosowaniem się do leczenia oczekuje się, że pewien stopień oporności na lek HIV rozwinie się z upływem czasu z powodu naturalnych mutacji wirusa. W innych przypadkach oporność może się szybko rozwinąć, gdy suboptymalne przyleganie pozwala odpornym populacjom HIV na rozkwit, prowadząc ostatecznie do niepowodzenia leczenia.
Gdy wystąpi awaria leczenia, należy wybrać alternatywne kombinacje leków w celu stłumienia tej nowej populacji opornego wirusa.
Testy na odporność genetyczną ułatwiają to poprzez identyfikację typów opornych mutacji w "puli wirusów" danej osoby, jednocześnie ustalając, jak wrażliwe są te wirusy na możliwe środki antyretrowirusowe .
Dwa podstawowe narzędzia są wykorzystywane do testowania genetycznej oporności na HIV: test genotypowy HIV i test fenotypowy HIV .
Czym jest genotyp i fenotyp?
Z definicji genotyp jest po prostu genową strukturą organizmu, podczas gdy fenotyp jest obserwowalną charakterystyką lub cechami tego organizmu.
Testy genotypowe (lub genotypowanie) funkcjonują poprzez identyfikację dziedziczonych instrukcji w obrębie kodu genetycznego komórki lub DNA. Testy fenotypowe (lub fenotypowanie) potwierdzają ekspresję tych instrukcji pod wpływem różnych warunków środowiskowych.
Podczas gdy związek między genotypem a fenotypem nie jest bezwzględny, genotypowanie często może być predykcyjne dla fenotypu, szczególnie gdy zmiany w kodzie genetycznym powodują spodziewane zmiany cech lub cech - jak w przypadku rozwoju oporności na leki.
Z drugiej strony fenotypowanie potwierdza "tu i teraz". Ma on na celu ocenę reakcji organizmu na określone zmiany w presji środowiskowej - na przykład gdy HIV jest narażone na różne leki i / lub stężenia leków.
Wyjaśnianie genotypowania HIV
Genotypowanie HIV jest zwykle najczęstszą technologią stosowaną do testowania oporności.
Celem testu jest wykrycie specyficznych mutacji genetycznych w regionie gag-pol genomu wirusa (lub kodu genetycznego). Jest to region, w którym odwrotna transkryptaza, proteaza i enzymy integrazy - cele większości leków przeciwretrowirusowych - są kodowane w łańcuchu DNA.
Dzięki pierwszej amplifikacji genomu wirusa HIV przy użyciu technologii reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) , technicy laboratoryjni mogą sekwencjonować (lub "mapować") genetykę wirusa za pomocą różnych technologii wykrywania mutacji.
Mutacje te (lub akumulacja mutacji) są interpretowane przez techników, którzy analizują związek między zidentyfikowanymi mutacjami a przewidywaną podatnością wirusa na różne leki przeciwretrowirusowe. Internetowe bazy danych mogą pomóc, porównując sekwencję testową z sekwencją prototypowego wirusa "dzikiego typu" (tj. HIV, który nie zawiera opornych mutacji).
Interpretację tych testów stosuje się do określenia podatności na leki, przy większej liczbie kluczowych mutacji powodujących wyższe poziomy lekooporności .
Objaśnianie fenomenu HIV
Fenotypowanie HIV ocenia wzrost HIV osoby w obecności leku, następnie porównuje ją do wzrostu kontrolnego wirusa typu dzikiego w tym samym leku.
Podobnie jak w przypadku testów genotypowych, testy fenotypowe wzmacniają region gag-pol genomu wirusa HIV.
Ta część kodu genetycznego jest następnie "szczepiona" na klonie typu dzikiego przy użyciu technologii rekombinacji DNA . Otrzymany zrekombinowany wirus stosuje się do infekowania komórek ssaków in vitro (w laboratorium).
Następnie próbkę wirusa poddaje się działaniu rosnących stężeń różnych leków przeciwretrowirusowych, aż do uzyskania 50% i 90% supresji wirusa. Stężenia są następnie porównywane z wynikami próby kontrolnej typu dzikiego.
Względne zmiany "fałdowania" zapewniają zakres wartości, w którym określa się podatność na lek. Czterokrotna zmiana oznacza po prostu, że potrzebna jest czterokrotna ilość leku do osiągnięcia supresji wirusa w porównaniu z typem dzikim.
Im większa wartość fałdu, tym mniej podatny jest wirus na określony lek.
Wartości te są następnie umieszczane w zakresach niższego klinicznego i wyższego klinicznego, z górnymi wartościami powodującymi wyższe poziomy lekooporności. (Zobacz przykładowy raport .)
Kiedy wykonywany jest test oporności genetycznej?
W Stanach Zjednoczonych testowanie oporności genetycznej jest tradycyjnie wykonywane u wcześniej nieleczonych pacjentów w celu ustalenia, czy mają jakąkolwiek "nabytą" oporność na lek. Badania w USA sugerują, że od 6% do 16% przenoszonego wirusa będzie oporne na co najmniej jeden lek antyretrowirusowy, a prawie 5% będzie oporne na więcej niż jedną klasę leku.
Testy na oporność genetyczną stosuje się również w przypadku podejrzenia lekooporności u osób poddawanych terapii. Testowanie przeprowadza się, gdy pacjent stosuje leczenie w przypadku zaniku dawki lub w ciągu czterech tygodni od zakończenia leczenia, jeśli obciążenie wirusem jest większe niż 500 kopii / ml. Testy genotypowe są na ogół preferowane w tych przypadkach, ponieważ kosztują mniej, mają szybszy czas realizacji i oferują większą czułość wykrywania mieszanin wirusa typu dzikiego i opornego.
Kombinacja testów fenotypowych i genotypowych jest ogólnie preferowana dla osób ze złożoną opornością na wiele leków, szczególnie dla osób narażonych na inhibitory proteazy .
Źródła:
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO). "Arkusz informacyjny o oporności na HIV". Genewa, Szwajcaria; 11 kwietnia 2011 r.
Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, N .; et al. "Trend w przenoszonych mutacjach związanych z opornością na ARV HIV-1: 10 obszarów obserwacji HIV, USA, 2007-2010." 20. Konferencja na temat retrowirusów i infekcji oportunistycznych. Atlanta, Georgia; 6 marca 2013 r .; Ustne streszczenie 149.
National Institutes of Health (NIH). "Wytyczne dotyczące stosowania leków antyretrowirusowych u dorosłych i nastolatków zakażonych wirusem HIV". Bethesda, Maryland; 11 października 2013.