Genotyping och fenotypning kan identifiera och till och med förutse, hiv-drogresistens
Även för personer med optimal vidhäftning till terapi förväntas viss grad av hiv-läkemedelsresistens utvecklas över tiden på grund av naturliga mutationer av viruset. I andra fall kan resistens utvecklas snabbt när suboptimal vidhäftning tillåter resistenta HIV-populationer att trivas, vilket i sin tur leder till behandlingsfel.
När behandlingssvikt uppträder måste alternativa läkemedelskombinationer väljas för att undertrycka denna nya population av resistent virus.
Test av genetisk resistens hjälper till att underlätta detta genom att identifiera typerna av resistenta mutationer i en persons "virala pool", samtidigt som man bestämmer hur mottagliga dessa virus är för möjliga antiretrovirala medel .
Två primära verktyg används för test av genetisk resistens i HIV: HIV-genotypisk analys och den hämmande fenotypiska analysen .
Vad är en genotyp och en fenotyp?
Enligt definition är en genotyp helt enkelt den genetiska sminken av en organism, medan en fenotyp är de observerbara egenskaperna eller egenskaperna hos den organismen.
Genotypisk analys (eller genotypning) funktion genom att identifiera de ärftliga instruktionerna inom en cells genetiska kodning eller DNA. Fenotypiska analyser (eller fenotypning) bekräftar uttrycket av dessa instruktioner under påverkan av olika miljöförhållanden.
Medan associeringen mellan genotyp och fenotyp inte är absolut kan genotypning ofta vara prediktiv för fenotyp, särskilt när förändringar i den genetiska koden ger upphov till förväntade förändringar i egenskaper eller egenskaper, som i fallet med att utveckla läkemedelsresistens.
Fenotyping bekräftar däremot "här-och-nu". Det syftar till att bedöma organismens reaktion på specifika förändringar i miljöpresset, till exempel när HIV utsätts för olika mediciner och / eller läkemedelskoncentrationer.
Förklara HIV Genotyping
HIV-genotypning är generellt den vanligaste tekniken som används för resistansprovning.
Målet med analysen är att detektera specifika genetiska mutationer i gag-pol- regionen hos virusgenomet (eller genetisk kod). Detta är den region där omvänt transkriptas, proteas och integrasenzymer - målen för de flesta antiretrovirala läkemedel - är kodade på DNA-kedjan.
Genom först förstärkning av HIV-genomet genom användning av polymeras kedjereaktionsteknologi (PCR) -teknologi kan labbtekniker sekvensera (eller "kartlägga") genetiken hos viruset med användning av olika mutationsdetekteringstekniker.
Dessa mutationer (eller ackumulering av mutationer) tolkas av tekniker som analyserar förhållandet mellan de identifierade mutationerna och virusets förväntade mottaglighet för olika antiretrovirala läkemedel. Online databaser kan hjälpa till genom att jämföra testsekvensen med en prototyp "vildtyp" -virus (dvs HIV som inte innehåller resistenta mutationer).
Tolkningen av dessa test används för att bestämma läkemedelsmottagligheten, med det större antalet nyckelmutationer som ger högre nivåer av läkemedelsresistens .
Förklara HIV-fenoytypning
HIV-fenotypning bedömer tillväxten av människans HIV i närvaro av ett läkemedel, jämför det därmed med tillväxten av ett kontrollvilt-virus i samma läkemedel.
Liksom vid genotypiska analyser amplifierar fenotypiska tester gag-pol-regionen hos HIV-genomet.
Detta avsnitt av den genetiska koden "ympas" på en vildtypsklon med användning av rekombinant DNA-teknik . Det resulterande rekombinanta viruset används för infektion av däggdjursceller in vitro (i laboratoriet).
Virusprovet utsätts sedan för ökande koncentrationer av olika antiretrovirala läkemedel tills 50% och 90% viral undertryckning uppnås. Koncentrationerna jämförs sedan med resultat från kontrollprovet av vildtyp.
De relativa "veckiga" förändringarna ger det värdeområde med vilket läkemedelsgenomförsel bestäms. En fyrfaldig förändring innebär helt enkelt att fyra gånger mängden läkemedel var nödvändigt för att uppnå viralundertryck jämfört med den hos vildtypen.
Ju större vikvärdet desto mindre mottagligt är viruset till en specifik medicinering.
Dessa värden placeras sedan inom lägre kliniska och övre kliniska områden, med övre värden som ger högre nivåer av läkemedelsresistens. (Se provrapport .)
När utförs ett genetiskt motståndstest?
I USA utförs test av genetisk resistens traditionellt hos behandlingsnaiva patienter för att avgöra om de har någon "förvärvad" drogresistens. Studier i USA föreslår att mellan 6% och 16% av det överförda viruset kommer att vara resistent mot minst ett antiretroviralt läkemedel, medan nästan 5% kommer att vara resistent mot mer än en läkemedelsklass.
Test av genetisk resistens används också när läkemedelsresistens misstänks hos individer på terapi. Testning utförs medan patienten antingen tar den felaktiga behandlingen eller inom fyra veckor efter avbrytande av behandlingen om virusbelastningen är större än 500 kopior / ml. Genotypisk testning är i allmänhet föredragen i dessa fall eftersom de kostar mindre, har en snabbare vändningstid och erbjuder större känslighet för detektering av blandningar av vildtyp och resistent virus.
En kombination av fenotypisk och genotypisk testning är generellt föredragen för personer med komplex resistens mot flera läkemedel, särskilt för de som utsätts för proteashämmare .
källor:
Världshälsoorganisationen (WHO). "HIV Drug Resistance Fact Sheet." Geneve, Schweiz; 11 april 2011.
Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, N .; et al. "Trend i överförda mutationer i HIV-1 ARV-drogresistens: 10 HIV-övervakningsområden, USA, 2007-2010." 20: e konferensen om retrovirus och opportunistiska infektioner. Atlanta, Georgia; 6 mars 2013; Muntlig abstrakt 149.
National Institute of Health (NIH). "Riktlinjer för användning av antiretrovirala medel i HIV-1-infekterade vuxna och ungdomar." Bethesda, Maryland; 11 oktober 2013.