La genotipizzazione e la fenotipizzazione possono identificare e persino prevedere la resistenza ai farmaci contro l'HIV
Anche per le persone con aderenza ottimale alla terapia, si prevede che un certo grado di resistenza ai farmaci HIV si sviluppi nel tempo a causa di mutazioni naturali del virus. In altri casi, la resistenza può svilupparsi rapidamente quando l' aderenza subottimale consente alle popolazioni di HIV resistenti di prosperare, portando infine al fallimento del trattamento.
Quando si verifica un fallimento del trattamento, devono essere selezionate combinazioni farmacologiche alternative per sopprimere questa nuova popolazione di virus resistente.
Il test di resistenza genetica aiuta a facilitare ciò identificando i tipi di mutazioni resistenti nel "pool virale" di una persona, accertandosi nel contempo in che modo tali virus siano suscettibili a possibili agenti antiretrovirali .
Per il test di resistenza genetica nell'HIV sono utilizzati due strumenti primari: il test genotipico dell'HIV e il test fenotipico dell'HIV .
Cos'è un genotipo e un fenotipo?
Per definizione, un genotipo è semplicemente la composizione genetica di un organismo, mentre un fenotipo è le caratteristiche o i tratti osservabili di quell'organismo.
Saggio genotipico (o genotipizzazione) funzione identificando le istruzioni ereditate all'interno del codice genetico di una cellula, o DNA. I test fenotipici (o fenotipizzazione) confermano l'espressione di tali istruzioni sotto l'influenza di diverse condizioni ambientali.
Mentre l'associazione tra genotipo e fenotipo non è assoluta, la genotipizzazione può spesso essere predittiva del fenotipo, in particolare quando i cambiamenti nel codice genetico conferiscono ai cambiamenti attesi in tratti o caratteristiche, come nel caso dello sviluppo di resistenza ai farmaci.
La fenotipizzazione, d'altra parte, conferma il "qui-e-ora". Mira a valutare la reazione di un organismo a specifici cambiamenti della pressione ambientale, come quando l'HIV è esposto a diversi farmaci e / o concentrazioni di farmaci.
Spiegare la genotipizzazione dell'HIV
La genotipizzazione dell'HIV è generalmente la tecnologia più comune utilizzata per i test di resistenza.
L'obiettivo del saggio è quello di rilevare specifiche mutazioni genetiche nella regione gag-pol del genoma del virus (o codice genetico). Questa è la regione in cui gli enzimi della trascrittasi inversa, della proteasi e dell'integrasi - gli obiettivi della maggior parte dei farmaci antiretrovirali - sono codificati sulla catena del DNA.
Prima amplificando il genoma dell'HIV mediante la tecnologia della reazione a catena della polimerasi (PCR) , i tecnici di laboratorio possono sequenziare (o "mappare") la genetica del virus utilizzando varie tecnologie di rilevamento delle mutazioni.
Queste mutazioni (o accumulo di mutazioni) sono interpretate da tecnici che analizzano la relazione tra le mutazioni identificate e la suscettibilità prevista del virus a diversi farmaci antiretrovirali. I database online possono aiutare confrontando la sequenza di test con quella di un prototipo di virus "wild type" (cioè l'HIV che non contiene mutazioni resistenti).
L'interpretazione di questi test viene utilizzata per determinare la suscettibilità alla droga, con il maggior numero di mutazioni chiave che conferiscono livelli più elevati di resistenza ai farmaci .
Spiegare il Phenoytyping dell'HIV
La fenotipizzazione dell'HIV valuta la crescita dell'HIV della persona in presenza di un farmaco, quindi la confronta con la crescita di un virus di tipo selvatico di controllo nello stesso farmaco.
Come con i saggi genotipici, i test fenotipici amplificano la regione del gag-pol del genoma dell'HIV.
Questa sezione del codice genetico viene quindi "innestata" su un clone di tipo selvaggio usando la tecnologia del DNA ricombinante . Il virus ricombinante risultante viene utilizzato per infettare le cellule di mammifero in vitro (in laboratorio).
Il campione virale viene quindi esposto a concentrazioni crescenti di diversi farmaci antiretrovirali fino al raggiungimento del 50% e del 90% della soppressione virale. Le concentrazioni vengono quindi confrontate con i risultati del controllo, campione wild-type.
Le modifiche relative alla "piega" forniscono il range di valori in base al quale viene determinata la suscettibilità alla droga. Un cambiamento quadruplo significa semplicemente che quattro volte la quantità di farmaco era necessaria per ottenere una soppressione virale rispetto a quella del tipo selvaggio.
Maggiore è il valore della piega, minore è la suscettibilità del virus a un farmaco specifico.
Questi valori sono quindi collocati all'interno di range clinico inferiore e superiore, con valori superiori che conferiscono livelli più elevati di resistenza ai farmaci. (Vedi rapporto di esempio .)
Quando viene eseguito un test di resistenza genetica?
Negli Stati Uniti, i test di resistenza genetica sono tradizionalmente eseguiti su pazienti naïve al trattamento per determinare se hanno una resistenza ai farmaci "acquisita". Studi negli Stati Uniti suggeriscono che tra il 6% e il 16% del virus trasmesso sarà resistente ad almeno un farmaco antiretrovirale, mentre quasi il 5% sarà resistente a più di una classe di farmaci.
Il test di resistenza genetica viene utilizzato anche quando si sospetta resistenza ai farmaci in soggetti in terapia. Il test viene eseguito mentre il paziente sta prendendo il regime fallito o entro quattro settimane dall'interruzione del trattamento se la carica virale è maggiore di 500 copie / ml. Il test genotipico è generalmente preferito in questi casi in quanto costano meno, hanno un tempo di risposta più veloce e offrono una maggiore sensibilità per rilevare miscele di virus wild-type e resistenti.
Una combinazione di test fenotipici e genotipici è generalmente preferita per le persone con una resistenza complessa e multi-farmaco, in particolare per le persone esposte agli inibitori della proteasi .
fonti:
Organizzazione mondiale della sanità (OMS). "Scheda informativa sulla resistenza ai farmaci contro l'HIV". Ginevra, Svizzera; 11 aprile 2011.
Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, N .; et al. "Tendenza delle mutazioni associate alla resistenza ai farmaci ARV HIV-1 trasmesse: 10 aree di sorveglianza dell'HIV, Stati Uniti, 2007-2010." 20a Conferenza sui retrovirus e le infezioni opportunistiche. Atlanta, Georgia; 6 marzo 2013; Orale astratto 149.
National Institutes of Health (NIH). "Linee guida per l'uso di agenti antiretrovirali negli adulti e negli adolescenti infetti da HIV-1". Bethesda, nel Maryland; 11 ottobre 2013.