艾滋病遗传抗性检测如何工作?

基因分型和表型可以识别,甚至预测HIV耐药性

即使对于依从性最佳的人来说,由于病毒的天然突变,预计会随着时间的推移而产生一定程度的HIV耐药性。 在其他情况下,当不理想的依从性使耐药艾滋病毒感染者茁壮成长时,耐药性可能迅速发展,最终导致治疗失败。

当发生治疗失败时,必须选择替代药物组合来抑制这种新的耐药病毒群体。

遗传抗性测试通过鉴定一个人的“病毒库”中的耐药突变类型来帮助实现这一点,同时确定这些病毒对可能的抗逆转录病毒药剂的敏感程度。

两种主要工具用于HIV的遗传抗性检测: HIV基因型检测HIV表型检测

什么是基因型和表型?

根据定义,基因型只是生物体的基因组成,而表型是该生物体的可观察特征或特征。

基因型分析(或基因分型)通过鉴定细胞遗传编码或DNA中的遗传指示而起作用。 表型分析(或表型分析)确认了这些说明在不同环境条件的影响下的表达。

尽管基因型和表型之间的关联不是绝对的,但基因分型通常可以预测表型,特别是当遗传密码的变化赋予预期的性状或特征变化时(如发生耐药性的情况)。

另一方面,表型确认了“此时此地”。 它旨在评估生物体对环境压力特定变化的反应 - 例如当HIV暴露于不同的药物和/或药物浓度时。

解释HIV基因分型

艾滋病毒基因分型通常是用于抗性检测的最常用技术。

该测定的目标是检测病毒基因组 (或遗传密码)的gag-pol区域中的特定基因突变。 这是逆转录酶,蛋白酶和整合酶(大多数抗逆转录病毒药物的靶标)编码在DNA链上的区域。

通过首先使用聚合酶链反应(PCR)技术扩增HIV基因组,实验室技术人员可以使用各种突变检测技术对病毒的遗传进行测序(或“映射”)。

这些突变 (或突变的积累)由技术人员解释,这些技术人员分析了已鉴定的突变与病毒对不同抗逆转录病毒药物的预期易感性之间的关系。 在线数据库可以通过将测试序列与原型“野生型”病毒 (即不含有抗性突变的HIV)进行比较来提供帮助。

这些测试的解释被用于确定药物敏感性,更多的关键突变赋予更高 水平的耐药性

解释HIV表型

艾滋病毒表型评估人员在存在药物时的艾滋病毒的增长情况,然后将其与同一种药物中的对照,野生型病毒的生长情况进行比较。

与基因型分析一样,表型试验扩增了HIV基因组的gag-pol区域。

然后使用重组DNA技术将这部分遗传密码“嫁接”到野生型克隆上。 所得到的重组病毒用于在体外(在实验室中)感染哺乳动物细胞。

然后将病毒样品暴露于不断增加浓度的不同抗逆转录病毒药物,直至达到50%和90%的病毒抑制。 然后将浓度与对照,野生型样品的结果进行比较。

相对的“倍数”变化提供了确定药物敏感性的值范围。 四倍的变化仅仅意味着与野生型相比,实现病毒抑制需要四倍的药物量。

折叠值越大,病毒对特定药物的敏感性越小。

然后将这些值置于低临床和高临床范围内,其中较高的值赋予较高水平的耐药性。 (见样本报告 。)

何时进行遗传抗性测试?

在美国,传统上对未经治疗的患者进行遗传耐药性测试,以确定它们是否具有任何“获得性”耐药性。 美国的研究表明, 传播的病毒中有 6%至16%会对至少一种抗逆转录病毒药物产生抗药性,而近5%会对超过一种药物产生抗药性。

当对个体进行治疗时怀疑耐药性时,也使用遗传抗性测试。 如果病毒载量大于500拷贝/ mL,则在患者服用失败的治疗方案或停止治疗的四周内进行测试。 在这些情况下,基因型检测通常是首选,因为它们花费更少,周转时间更快,并且对检测野生型和抗性病毒混合物具有更高的灵敏度。

表型和基因型检测的组合通常优选用于具有复杂的多药耐药性的患者,特别是那些暴露于蛋白酶抑制剂的患者。

资料来源:

世界卫生组织(WHO)。 “艾滋病毒耐药情况说明”。 日内瓦,瑞士; 2011年4月11日。

金,D。 Ziebell,R .; Saduvala,N .; 等人。 “传播HIV-1抗逆转录病毒药物耐药相关突变的趋势:10个艾滋病病毒监测区,美国,​​2007-2010。” 第20届逆转录病毒和机会感染会议。 美国佐治亚州亚特兰大; 2013年3月6日; 口头摘要149。

美国国立卫生研究院(NIH)。 “在HIV-1感染的成人和青少年中使用抗逆转录病毒药物的指南”。 马里兰州贝塞斯达; 2013年10月11日。