Kuidas HIV geneetiline resistentsuse testimine toimib?

Genotüpiseerimine ja fenotüpiseerimine võivad HIV-i ravimiresistentsuse kindlaks teha ja isegi ennustada

Isegi inimestele, kellel on optimaalne ravivastuse järgimine, eeldatakse teatud aja jooksul viiruse loomulike mutatsioonide tõttu teatud aja jooksul HIV-i ravimiresistentsust. Muudel juhtudel võib resistentsus kiiresti areneda, kui suboptimaalne adherents võimaldab resistentset HIV-i populatsiooni edeneda, viies lõpuks ravi ebaõnnestumiseni.

Kui tekib ravi ebaõnnestumine, tuleb selle uue resistentse viiruse populatsiooni supresseerimiseks valida alternatiivsed ravimikombinatsioonid.

Geneetiline resistentsuse testimine aitab seda hõlbustada, tuvastades inimese "viirusepiirkonnas" resistentsete mutatsioonide tüüpe, samas selgitades, millised on nende viiruste tundlikud võimalikud retroviirusevastased ained .

HIV-i geneetilise resistentsuse testimise jaoks kasutatakse kahte peamist vahendit: HIV-genotüpiline test ja HIV fenotüüpiline analüüs .

Mis on genotüüp ja fenotüüp?

Mõiste kohaselt on genotüüp lihtsalt organismi geneetiliseks koosseisuks, samal ajal kui fenotüüp on selle organismi nähtavad omadused või tunnused.

Genotüübi analüüsi (või genotüpiseerimise) funktsioon, identifitseerides pärilikud juhised raku geneetilise kodeerimisega või DNA-ga. Fenotüübilised analüüsid (või fenotüübid) kinnitavad nende juhiste avaldumist erinevate keskkonnatingimuste mõjul.

Kuigi genotüübi ja fenotüübi vaheline seos ei ole absoluutne, võib genotüpiseerimine sageli fenotüübile prognoosida, eriti kui geneetilise koodi muutused annavad oodatavaid muutusi tunnustes või omadustes, nagu ravimite resistentsuse tekkimise korral.

Teiselt poolt kinnitab fenotüüp "siin-ja nüüd". Selle eesmärk on hinnata organismi reaktsiooni keskkonnakoormuse konkreetsetele muutustele, näiteks kui HIV on avatud erinevate ravimite ja / või ravimi kontsentratsioonidele.

HIV genotüübi selgitamine

HIV genotüüpimine on üldiselt kõige levinum resistentsuse testimise tehnoloogia.

Katse eesmärk on tuvastada viiruse genoomi (või geneetilise koodi) gag-poli piirkonnas spetsiifilised geneetilised mutatsioonid. See on piirkond, kus DNA reagendis kodeeritakse pöördtranskriptaasi, proteaasi ja integraasi ensüüme - enamuste retroviirusevastaste ravimite sihtmärgid.

Polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) tehnoloogia abil HIV genoomi esmakordselt võimendades saavad laboritehnikud järjestada (või "kaardistada") viiruse geneetikat, kasutades erinevaid mutatsioonidetehnoloogiaid.

Neid mutatsioone (või mutatsioonide kogunemist) tõlgendavad tehnikud, kes analüüsivad tuvastatud mutatsioonide ja viiruse seost erinevate retroviirusevastaste ravimite suhtes. Andmebaasid aitavad võrrelda katsejärjestust prototüübi "metsiktüüpi" viirusega (st HIV, mis ei sisalda resistentseid mutatsioone).

Nende testide tõlgendamist kasutati ravimi tundlikkuse kindlakstegemiseks, kusjuures suurema hulga võtmutatsioonide korral on ravimiresistentsuse kõrgem tase .

HIV-fenomeni kirjelduse selgitamine

HIV-fenotüüpimine hindab inimese HIV-i kasvu ravimi juuresolekul, seejärel võrdleb seda sama ravimi kontroll-metsiktüüpi viiruse kasvuga.

Nagu genotüübiliste analüüside puhul, võimendavad fenotüübilised testid HIV genoomi gag-poli piirkonda.

See geneetilise koodi osa seejärel "pookitakse" metsiktüüpi klooni, kasutades rekombinantse DNA tehnoloogiat . Saadud rekombinantset viirust kasutatakse imetajate rakkude nakatamiseks in vitro (laboris).

Seejärel nakatatakse viiruseproov erinevate retroviirusevastaste ravimite suurenevate kontsentratsioonidega kuni 50% ja 90% viiruse supressiooni saavutamiseni. Seejärel võrreldakse kontsentratsioone kontroll-metsiktüüpi proovi tulemustega.

Suhtelised "kokkulangevad" muutused annavad ravimi tundlikkusele vastava väärtuse vahemiku. Neljakordne muutus tähendab lihtsalt seda, et viiruse supressiooni saavutamiseks loodusliku tüübi puhul oli vaja neli korda suuremaid ravimeid.

Mida suurem on kordsus, seda vähem vastuvõtlikum on viirus konkreetsele ravimile.

Need väärtused paigutatakse seejärel madalama kliinilise ja ülemise kliinilise vahemikku, kusjuures ülemised väärtused annavad ravimiresistentsuse kõrgema taseme. (Vaata näidisaruannet .)

Millal tehakse geneetilise vastupidavuse testi?

Ameerika Ühendriikides viiakse geneetiline resistentsuse testimine läbi eelnevalt ravi mittesaanud patsientidel, et teha kindlaks, kas neil on "omandatud" ravimiresistentsus. Uuringud USA-s näitavad, et 6 ... 16% ülekantud viirusest on resistentsed vähemalt ühe retroviirusevastase ravimi suhtes, kuid ligi 5% on resistentsed enam kui ühe ravimi klassi suhtes.

Geneetilisi resistentsust katsetatakse ka siis, kui ravimite resistentsust kahtlustatakse inimestel ravi ajal. Katsetamine viiakse läbi, kui patsient kas võtmatajätmisrežiimi või nelja nädala jooksul ravi katkestamisest, kui viiruskoormus on suurem kui 500 koopiat / ml. Nendel juhtudel eelistatakse üldjuhul genotüübi katset, kuna need maksavad vähem, neil on kiiremini pöörlemisaeg ja metsiktüüpi ja resistentsete viiruste segude tuvastamiseks suurem tundlikkus.

Fenotüübiliste ja genotüüpsete testide kombinatsioon on üldiselt eelistatud inimestele, kellel on kompleksne multiresistentsus, eriti proteaasi inhibiitoritega kokku puutuvatele inimestele.

Allikad:

Maailma Terviseorganisatsioon (WHO). "HIV-uimastitoimete faktuurne leht." Genf, Šveits; 11. aprill 2011.

Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, N .; et al. "Transleeritud HIV-1 ARV ravimiresistentsusega seotud mutatsioonide suundumus: 10 HIV-jälgimispiirkonda, USA, 2007-2010." Retroviiruste ja oportunistlike infektsioonide 20. konverents. Atlanta, Georgia; 6. märts 2013; Suuline abstraktne 149.

Riiklikud tervishoiuinstituudid (NIH). "Retroviirusevastaste ravimite kasutamise juhised HIV-1-infektsiooniga täiskasvanutele ja noorukitele". Bethesda, Maryland; 11. oktoober 2013.