Genotypizace a fenotypizace mohou identifikovat a dokonce předpovídat rezistenci na léky proti HIV
Dokonce i u lidí, kteří mají optimální přístup k léčbě, se předpokládá, že určitý stupeň rezistence vůči HIV se bude postupně vyvíjet v důsledku přírodních mutací viru. V jiných případech se rezistence může vyvinout rychle, když suboptimální přilnavost umožňuje rezistentní HIV populaci prosperovat, což nakonec vede k selhání léčby.
Pokud dojde k selhání léčby, musí být vybrány alternativní lékové kombinace, aby se potlačila tato nová populace rezistentního viru.
Testování genetické rezistence pomáhá usnadnit toto zjišťováním typů rezistentních mutací v "virovém fondu" osoby, přičemž zjistí, jak jsou tyto viry náchylné k možným antiretrovirovým činidlům .
Pro testování genetické rezistence u HIV se používají dva primární nástroje: genotypový test HIV a fenotypový test HIV .
Co je genotyp a fenotyp?
Podle definice je genotyp prostě genetickou složkou organismu, zatímco fenotypem jsou pozorovatelné charakteristiky nebo rysy tohoto organismu.
Funkce genotypové analýzy (nebo genotypizace) pomocí identifikace zděděných instrukcí v genetickém kódování buňky nebo DNA. Fenotypové testy (nebo fenotypizace) potvrzují vyjádření těchto pokynů pod vlivem různých podmínek prostředí.
Zatímco souvislost mezi genotypem a fenotypem není absolutní, genotypizace může často předpovídat fenotyp, zvláště když změny v genetickém kódu přinášejí očekávané změny vlastností nebo charakteristik - jako v případě vývoje rezistence vůči lékům.
Fenotyp, na druhé straně, potvrzuje "zde a nyní". Cílem je zhodnotit reakci organismu na specifické změny v environmentálním tlaku - například když je HIV vystaven různým lékům a / nebo koncentracím léků.
Vysvětlení genotypizace HIV
HIV genotypizace je obecně nejčastější technologií používaná pro testování rezistence.
Cílem testu je detekovat specifické genetické mutace v gag-pol oblasti genomu viru (nebo genetického kódu). Jedná se o oblast, kde enzymy reverzní transkriptázy, proteázy a integrazy - cíle většiny antiretrovirových léků - jsou kódovány na řetězci DNA.
Tím, že nejprve amplifikují genom HIV pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) , mohou laboroví technici sekvenovat (nebo "mapovat") genetiku viru pomocí různých technologií detekce mutací.
Tyto mutace (nebo akumulace mutací) jsou interpretovány techniky, kteří analyzují vztah mezi identifikovanými mutacemi a očekávanou vnímavostí viru k různým antiretrovirovým lékům. Online databáze mohou pomoci porovnáním sekvence testu s prototypem "divokého" typu viru (tj. HIV, který neobsahuje žádné rezistentní mutace).
Interpretace těchto testů se používá k určení citlivosti na léky, přičemž větší počet klíčových mutací způsobuje vyšší hladiny rezistence vůči lékům .
Vysvětlení fenotypizace HIV
Fenotyp HIV hodnotí růst HIV osoby za přítomnosti léku a poté porovnává růst kontrolního viru divokého typu ve stejném léku.
Stejně jako u genotypových testů, fenotypové testy zesilují oblast gag-pol genomu HIV.
Tato část genetického kódu je potom "naočkována" na klon divokého typu pomocí technologie rekombinantní DNA . Výsledný rekombinantní virus se používá k infikování savčích buněk in vitro (v laboratoři).
Vzorek viru je pak vystaven rostoucí koncentraci různých antiretrovirových léků až do dosažení 50% a 90% suprese viru. Koncentrace se pak srovnávají s výsledky z kontrolního vzorku divokého typu.
Relativní změny "fold" poskytují rozsah hodnot, podle kterých je stanovena citlivost na léky. Čtyřnásobná změna jednoduše znamená, že pro dosažení virové suprese je zapotřebí čtyřnásobek množství léčiva ve srovnání s divokým typem.
Čím vyšší je hodnota záhybu, tím méně je virus vnímavý k určitému léku.
Tyto hodnoty jsou pak umístěny v nižších klinických a horních klinických rozmezích, přičemž horní hodnoty poskytují vyšší hladiny rezistence vůči lékům. (Viz vzorová zpráva .)
Kdy je proveden test genetické rezistence?
V USA se testování genetické rezistence tradičně provádí na neléčených pacientech, aby se zjistilo, zda mají nějakou "získanou" rezistenci na léky. Studie v USA naznačují, že mezi 6% a 16% přenášeného viru bude rezistentní na alespoň jedno antiretrovirové léčivo, zatímco téměř 5% bude rezistentní na více než jednu třídu léčiv.
Testování genetické rezistence se používá také v případech, kdy existuje podezření na rezistenci léků u jedinců na terapii. Testování se provádí v době, kdy pacient buď užívá selhávající režim, nebo během čtyř týdnů od přerušení léčby, pokud je virové zátěž vyšší než 500 kopií / ml. Genotypové testování je obecně výhodné v těchto případech, protože jsou méně nákladné, mají rychlejší dobu obratu a nabízejí větší citlivost pro detekci směsí divokého typu a rezistentního viru.
Kombinace fenotypového a genotypového testování je obecně výhodná pro osoby se složitou, více lékovou rezistencí, zvláště pro osoby vystavené inhibitorům proteázy .
Zdroje:
Světová zdravotnická organizace (WHO). "Informační list protidrogové rezistence proti HIV." Ženeva, Švýcarsko; 11. dubna 2011.
Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, N .; et al. "Trend v přenesených mutacích spojených s rezistencí na léčivou látku HIV-1 ARV: 10 oblastí sledování HIV, USA, 2007-2010". 20. konference o retrovírusích a příležitostných infekcích. Atlanta, Gruzie; 6. března 2013; Ústní abstrakt 149.
Národní instituty zdraví (NIH). "Pokyny pro použití antiretrovirových přípravků u dospělých a dospívajících infikovaných HIV-1." Bethesda, Maryland; 11. října 2013.