HIV-1 genotipare (rezistenta la antiretrovirale)

Informații generale HIV-1 genotipare (rezistentă la antiretrovirale)

În general, rezistența la medicamente descrie starea în care un microorganism este capabil să supraviețuiască, să se dezvolte și/sau să se înmulțească, în prezența unuia sau a unor combinații de medicamente antimicrobiene. Rezistența se poate dezvolta atunci când compuși antimicrobieni sunt utilizați pentru a trata o infecție, însă are loc o mutație- o modificare a uneia dintre genele din structura acestui microorganism.

Această schimbare duce la apariția unei populații microbiene mixte în organismul persoanei infectate – o combinație de microorganisme care sunt rezistente la medicamente și altele încă sensibile la acțiunea acestora. Microorganismele ce nu au suferit mutații vor fi anihilate, in timp ce, cele care prezintă mutații se vor înmulți rapid și vor deveni predominente. Acest fenomen poartă numele de „presiune selectivă”,  medicamentul fiind cel care declanșează „selecția”, permițând astfel proliferarea formelor genetice rezistente ale microorganismului vizat. Atunci când se întâmplă acest fenomen, antimicrobianul utilizat devine ineficient în tratarea infecției^1,2.

Există 24 de medicamente antiretrovirale, grupate în 6 clase autorizate pentru tratamentul infecției cu virusul imunodeficienței umane (HIV): 6 inhibitori nucleozidici și un nucleotidic de revers transcriptază (INRT), 5 inhibitori non-nucleozidici de revers transcriptază (INNTI), 9 inhibitori de protează (IP), un inhibitor de fuziune, un antagonist al receptorului 5 al chemokinei CC (CCR5) și un inhibitor al integrazei^3,4.

HIV demonstrează o rată mare de apariție a mutațiilor, acumulând aproximativ o mutație nucleotidică per ciclu de replicare. Deși pacienții sunt de obicei infectați fie cu o singură clonă, fie cu un numar minim de clone salbatice, se estimează că în cazurile netratate sunt produși zilnic un numar de peste 1000 de virioni.

Capacitatea de a genera rapid noi variante, permite HIV să evite acțiunile de apărare exercitate de către sistemul imunitar, favorizând astfel dezvoltarea rezistenței la medicamentele antiretrovirale. Dezvoltarea rezistenței antivirale este considerată esențială pentru a demonstra că un compus antiretroviral inhibă în mod direct HIV, comparativ cu celulele gazdă, în care virusul se reproduce.

Rezistența la medicamente poate fi dobândită fie prin presiunea de selecție a medicamentelor (rezistență dobândită), fie transmisă de la persoană la persoană (rezistență transmisibilă)⁵. Sunt rare virusurile ce demonstrează o rezistentă față de medicamente, în mod natural (deci, care nu au fost supuse presiunii selective ale medicamentului)^5,6.

Dezvoltarea unor combinații antiretrovirale suficient de puternice pentru a preveni apariția rezistenței la medicamente HIV a fost esențială pentru dezvoltarea unei terapii antiretrovirale  de succes. Cu toate acestea, dobândirea și transmiterea rezistenței la medicamente anti-HIV se dovedesc a fi obstacole continue în calea succesului terapiei antiretrovirale. Pacienții care dobândesc sau sunt infectați în principal cu HIV rezistent la medicamente, au mai puține opțiuni de tratament și prezintă un risc crescut de morbiditate și mortalitate, în special în țările în curs de dezvoltare, unde opțiunile pentru terapia antiretrovirală sunt limitate⁷.

Testarea genotipică a rezistenței la medicamente antiretrovirale cu HIV evaluează probabilitatea ca tulpina HIV care infectează un individ să fie rezistentă sau să fi dezvoltat rezistență la unul sau mai multe medicamente antiretroviale. Testul analizează genele tulpinii HIV care infectează persoana pentru a identifica mutațiile care pot determina rezistența virusului la terapia antiretrovirală. O persoană poate fi infectată inițial cu o tulpină HIV rezistentă la medicamente sau rezistență se poate dezvolta în timpul tratamentului^7,8.

HIV suferă mutații frecvente – chiar și în absența tratamentului medicamentos – dar nu orice mutație provoacă rezistență la medicamentele antiretrovirale. Prin testarea rezistenței genotipice, este analizat codul genetic al HIV cu care a fost infectat pacientul, pentru a determina dacă există mutații genetice despre care se știe că cauzează rezistență la terapia antiretrovirală. Pentru a evita dezvoltarea rezistenței la terapia antiretrovirală, se recomandă ca pacienții infectați cu  cu HIV să primească o combinație de medicamente ce provin din două clase diferite de antiretrovirale.

Când o persoană este diagnosticată inițial, testarea rezistenței la medicamente HIV este utilizată pentru a determina dacă tulpina HIV este deja rezistentă la unul sau mai multe medicamente. Informațiile sunt folosite pentru a identifica și selecta medicamentele antiretrovirale care vor fi probabil eficiente⁹.

Testarea poate fi folosită și după ce o persoană începe tratamentul pentru a ajuta la determinarea cauzei eșecului tratamentului medicamentos. Eșecul tratamentului este identificat atunci când încărcătura virală a unei persoane nu scade sau începe să crească, în ciuda tratamentului. În acest caz, tratamentul va fi schimbat.

Rezultatele testării rezistenței antiretrovirale pot ajuta la selectarea unui regim de medicamente diferit care poate fi eficient în suprimarea virusului. Testarea este utilizată pentru a identifica rezistența la medicamentele antiretrovirale din clase precum: inhibitori de protează, inhibitori de revers transcriptază și inhibitori de integrază¹⁰.

Recomandări pentru determinarea HIV-1 genotipare (rezistența la antiretrovirale)

• Testarea rezistenței genotipice HIV este recomandată atunci când o persoană este diagnosticată cu o infecție primară HIV și înainte de a începe terapia. Dacă tratamentul nu este inițiat imediat după diagnostic, atunci trebuie luată în considerare repetarea testului de rezistență înainte de începerea terapiei¹⁰.
• Testarea poate fi, de asemenea, recomandată atunci când valorile încărcăturii virale HIV nu scad sau cresc constant în timpul terapiei, indicând faptul că HIV poate dezvolta rezistență. În general, un tratament este considerat un eșec dacă încărcătura virală crește de mai mult de trei ori în teste consecutive. Dacă se găsește rezistență la medicamente, se poate alege un nou tratament¹⁰.

Specimen recoltat – sânge venos⁹

Recipient de recoltare – vacutainer cu anticoagulant EDTA ca anticoagulant⁹

Prelucrare necesară după recoltare – Proba recoltată se centrifughează și se alicotează plasmă într-un tub steril⁹.

Volum probă – 10 mL⁹

Stabilitate probă – 7 zile la 2-8°C. Proba NU se congelează⁹

Metodă – Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)⁹

Valori de referință⁹

• Susceptibil (SUSC) indică faptul că variantele genotipice prezente în tulpina HIV-1 a pacientului nu au fost asociate cu rezistența la medicamentul specific (scor Stanford HIVdb între 0 și 9).
• Rezistența potențială de nivel scăzut (PLR) indică faptul că variantele genotipice detectate au fost asociate cu o posibilă reducere a susceptibilității la medicamentul specific (scor Stanford HIVdb între 10 și 14).
• Rezistența cu nivel scăzut (LR) indică faptul că variantele genotipice detectate au fost asociate cu reducerea susceptibilității la medicamentul specific (scor Stanford HIVdb între15 și 29).
• Rezistența intermediară (IR) indică faptul că variantele genotipice detectate au fost asociate cu reducerea susceptibilității la medicamentul specific (scor Stanford HIVdb între 30 și 59).
• Rezistenta cu nivel înalt (HR) indică faptul că variantele genotipice detectate au fost asociate cu reducerea maximă a susceptibilității la medicamentul specific (Stanford HIVdb ≥ 60).

Limite și interferențe

Imposibilitatea de a identifica un genotip indică faptul că datele obținute sunt de proastă calitate pentru a determina prezența sau absența variantelor rezistente genotipice în tulpina HIV a pacientului. Cauzele probabile ale unor astfel de date slabe de secvențiere includ polimorfismul în regiunea primerilor de secvențiere, care interferă cu legarea primerului și reacția de secvențiere ulterioară sau încărcătură virală scăzută (< 500 de copii/mL)⁹.

Bibliografie

1. Clinical Info HIV.GOV. Guidlines. Guidelines for the Use of Antiretroviral Agents in Adults and Adolescents Living with HIV [online]: https://clinicalinfo.hiv.gov/en/guidelines/adult-and-adolescent-arv/drug-resistance-testing (Accesat la data de 14.04.2022)
2. Tang, M. W., & Shafer, R. W. (2012). HIV-1 antiretroviral resistance: scientific principles and clinical applications. Drugs, 72(9), e1–e25. https://doi.org/10.2165/11633630-000000000-00000
3. Hogg, R. S., Bangsberg, D. R., Lima, V. D., Alexander, C., Bonner, S., Yip, B., Wood, E., Dong, W. W., Montaner, J. S., & Harrigan, P. R. (2006). Emergence of drug resistance is associated with an increased risk of death among patients first starting HAART. PLoS medicine, 3(9), e356. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.0030356
4. Palella, F. J., Jr, Armon, C., Buchacz, K., Cole, S. R., Chmiel, J. S., Novak, R. M., Wood, K., Moorman, A. C., Brooks, J. T., & HOPS (HIV Outpatient Study) Investigators (2009). The association of HIV susceptibility testing with survival among HIV-infected patients receiving antiretroviral therapy: a cohort study. Annals of internal medicine, 151(2), 73–84. https://doi.org/10.7326/0003-4819-151-2-200907210-00003
5. Keele, B. F., Giorgi, E. E., Salazar-Gonzalez, J. F., Decker, J. M., Pham, K. T., Salazar, M. G., Sun, C., Grayson, T., Wang, S., Li, H., Wei, X., Jiang, C., Kirchherr, J. L., Gao, F., Anderson, J. A., Ping, L. H., Swanstrom, R., Tomaras, G. D., Blattner, W. A., Goepfert, P. A., … Shaw, G. M. (2008). Identification and characterization of transmitted and early founder virus envelopes in primary HIV-1 infection. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(21), 7552–7557. https://doi.org/10.1073/pnas.0802203105
6. Boffito, M., Waters, L., Cahn, P., Paredes, R., Koteff, J., Van Wyk, J., Vincent, T., Demarest, J., Adkison, K., & Quercia, R. (2020). Perspectives on the Barrier to Resistance for Dolutegravir + Lamivudine, a Two-Drug Antiretroviral Therapy for HIV-1 Infection. AIDS research and human retroviruses, 36(1), 13–18. https://doi.org/10.1089/AID.2019.0171
7. Lingappa, J. R., Lingappa, V. R., & Reed, J. C. (2021). Addressing Antiretroviral Drug Resistance with Host-Targeting Drugs-First Steps towards Developing a Host-Targeting HIV-1 Assembly Inhibitor. Viruses, 13(3), 451. https://doi.org/10.3390/v13030451
8. McCluskey, S. M., Siedner, M. J., & Marconi, V. C. (2019). Management of Virologic Failure and HIV Drug Resistance. Infectious disease clinics of North America, 33(3), 707–742. https://doi.org/10.1016/j.idc.2019.05.004
9. Mayo Clinic. Mayo Medical Laboratories. Test Catalog. [on-line]: https://www.mayocliniclabs.com/test-catalog/Overview/37216#Overview (Accesat la data de 14.04.2022).
10. Help. Patient Test Info. HIV Antiretroviral Drug Resistance Testing, Genotypic. [online]: https://www.labcorp.com/help/patient-test-info/hiv-antiretroviral-drug-resistance-testing-genotypic (Accesat la data de 20.04.2022).