基因分型和表型可以識別,甚至預測HIV耐藥性
即使對於依從性最佳的人來說,由於病毒的天然突變,預計會隨著時間的推移而產生一定程度的HIV耐藥性。 在其他情況下,當不理想的依從性使耐藥艾滋病毒感染者茁壯成長時,耐藥性可能迅速發展,最終導致治療失敗。
當發生治療失敗時,必須選擇替代藥物組合來抑制這種新的耐藥病毒群體。
遺傳抗性測試通過鑑定一個人的“病毒庫”中的耐藥突變類型來幫助實現這一點,同時確定這些病毒對可能的抗逆轉錄病毒藥劑的敏感程度。
兩種主要工具用於HIV的遺傳抗性檢測: HIV基因型檢測和HIV表型檢測 。
什麼是基因型和表型?
根據定義,基因型只是生物體的基因組成,而表型是該生物體的可觀察特徵或特徵。
基因型分析(或基因分型)通過鑑定細胞遺傳編碼或DNA中的遺傳指示而起作用。 表型分析(或表型分析)確認了這些說明在不同環境條件的影響下的表達。
儘管基因型和表型之間的關聯不是絕對的,但基因分型通常可以預測表型,特別是當遺傳密碼的變化賦予預期的性狀或特徵變化時(如發生耐藥性的情況)。
另一方面,表型確認了“此時此地”。 它旨在評估生物體對環境壓力特定變化的反應 - 例如當HIV暴露於不同的藥物和/或藥物濃度時。
解釋HIV基因分型
艾滋病毒基因分型通常是用於抗性檢測的最常用技術。
該測定的目標是檢測病毒基因組 (或遺傳密碼)的gag-pol區域中的特定基因突變。 這是逆轉錄酶,蛋白酶和整合酶(大多數抗逆轉錄病毒藥物的靶標)編碼在DNA鏈上的區域。
通過首先使用聚合酶鏈反應(PCR)技術擴增HIV基因組,實驗室技術人員可以使用各種突變檢測技術對病毒的遺傳進行測序(或“映射”)。
這些突變 (或突變的積累)由技術人員解釋,這些技術人員分析了已鑑定的突變與病毒對不同抗逆轉錄病毒藥物的預期易感性之間的關係。 在線數據庫可以通過將測試序列與原型“野生型”病毒 (即不含有抗性突變的HIV)進行比較來提供幫助。
這些測試的解釋被用於確定藥物敏感性,更多的關鍵突變賦予更高 水平的耐藥性 。
解釋HIV表型
艾滋病毒表型評估人員在存在藥物時的艾滋病毒的增長情況,然後將其與同一種藥物中的對照,野生型病毒的生長情況進行比較。
與基因型分析一樣,表型試驗擴增了HIV基因組的gag-pol區域。
然後使用重組DNA技術將這部分遺傳密碼“嫁接”到野生型克隆上。 所得到的重組病毒用於在體外(在實驗室中)感染哺乳動物細胞。
然後將病毒樣品暴露於不斷增加濃度的不同抗逆轉錄病毒藥物,直至達到50%和90%的病毒抑制。 然後將濃度與對照,野生型樣品的結果進行比較。
相對的“倍數”變化提供了確定藥物敏感性的值範圍。 四倍的變化僅僅意味著與野生型相比,實現病毒抑制需要四倍的藥物量。
折疊值越大,病毒對特定藥物的敏感性越小。
然後將這些值置於低臨床和高臨床範圍內,其中較高的值賦予較高水平的耐藥性。 (見樣本報告 。)
何時進行遺傳抗性測試?
在美國,傳統上對未經治療的患者進行遺傳耐藥性測試,以確定它們是否具有任何“獲得性”耐藥性。 美國的研究表明, 傳播的病毒中有 6%至16%會對至少一種抗逆轉錄病毒藥物產生抗藥性,而近5%會對超過一種藥物產生抗藥性。
當對個體進行治療時懷疑耐藥性時,也使用遺傳抗性測試。 如果病毒載量大於500拷貝/ mL,則在患者服用失敗的治療方案或停止治療的四周內進行測試。 在這些情況下,基因型檢測通常是首選,因為它們花費更少,周轉時間更快,並且對檢測野生型和抗性病毒混合物具有更高的靈敏度。
表型和基因型檢測的組合通常優選用於具有復雜的多藥耐藥性的患者,特別是那些暴露於蛋白酶抑製劑的患者。
資料來源:
世界衛生組織(WHO)。 “艾滋病毒耐藥情況說明”。 日內瓦,瑞士; 2011年4月11日。
金,D。 Ziebell,R .; Saduvala,N .; 等人。 “傳播HIV-1抗逆轉錄病毒藥物耐藥相關突變的趨勢:10個艾滋病病毒監測區,美國,2007-2010。” 第20屆逆轉錄病毒和機會感染會議。 美國佐治亞州亞特蘭大; 2013年3月6日; 口頭摘要149。
美國國立衛生研究院(NIH)。 “在HIV-1感染的成人和青少年中使用抗逆轉錄病毒藥物的指南”。 馬里蘭州貝塞斯達; 2013年10月11日。