Wie funktioniert die HIV-Resistenzprüfung?

Selbst für Menschen mit optimaler Therapietreue wird erwartet, dass sich aufgrund der natürlichen Mutationen des Virus im Laufe der Zeit ein gewisser Grad an HIV-Medikamentenresistenz entwickelt. In anderen Fällen kann sich eine Resistenz schnell entwickeln, wenn die suboptimale Adhärenz der Resistenz resistenter HIV-Populationen ermöglicht, was schließlich zum Versagen der Behandlung führt.

Wenn ein Behandlungsversagen auftritt, müssen alternative Wirkstoffkombinationen ausgewählt werden, um diese neue Population resistenter Viren zu unterdrücken. Prüfung der genetischen Resistenz Erleichtert dies, indem die Arten resistenter Mutationen im "viralen Pool" einer Person identifiziert werden und dabei ermittelt wird, wie anfällig diese Viren für mögliche antiretrovirale Wirkstoffe sind.

Für die genetische Resistenzprüfung bei HIV werden zwei Hauptinstrumente eingesetzt: das HIV-Genotyp-Assay und das HIV-phänotypischer Assay.

Was ist ein Genotyp und ein Phänotyp?

Definitionsgemäß ist ein Genotyp einfach die genetische Ausstattung eines Organismus, während ein Phänotyp die beobachtbaren Merkmale oder Merkmale dieses Organismus ist.

Genotypische Assays (oder Genotypisierung) funktionieren durch die Identifizierung der vererbten Anweisungen innerhalb der genetischen Codierung einer Zelle oder DNA. Phänotypische Assays (oder Phänotypisierung) bestätigen die Ausprägung dieser Anweisungen unter dem Einfluss verschiedener Umgebungsbedingungen.

Während der Zusammenhang zwischen Genotyp und Phänotyp nicht absolut ist, kann die Genotypisierung oft den Phänotyp vorhersagen, insbesondere dann, wenn Änderungen des genetischen Codes zu erwarteten Änderungen bei Merkmalen oder Merkmalen führen - wie im Fall der Entwicklung von Arzneimittelresistenz.

Die Phänotypisierung dagegen bestätigt das "Hier und Jetzt". Ziel ist es, die Reaktion eines Organismus auf bestimmte Veränderungen des Umgebungsdrucks zu bewerten, beispielsweise wenn HIV verschiedenen Medikamenten und / oder Wirkstoffkonzentrationen ausgesetzt ist.

Erläuterung der HIV-Genotypisierung

HIV-Genotypisierung ist im Allgemeinen die am häufigsten verwendete Technologie für Resistenztests. Ziel des Assays ist der Nachweis spezifischer genetischer Mutationen im gag-pol Region des Virus ' Genom (oder genetischer Code). Dies ist die Region, in der Reverse Transkriptase-, Protease- und Integrase-Enzyme - die Ziele der meisten antiretroviralen Medikamente - in der DNA-Kette codiert sind.

Durch das Amplifizieren des HIV-Genoms unter Verwendung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) -Technologie können Labortechniker die Genetik des Virus unter Verwendung verschiedener Mutationsdetektionstechnologien sequenzieren (oder "kartieren").

Diese Mutationen (oder Ansammlungen von Mutationen) werden von Technikern interpretiert, die die Beziehung zwischen den identifizierten Mutationen und der erwarteten Anfälligkeit des Virus für verschiedene antiretrovirale Medikamente analysieren. Online-Datenbanken können durch Vergleich der Testsequenz mit der eines Prototyps "Wildtyp" -Virus (d. H. HIV, das keine resistenten Mutationen enthält) vergleichen.

Die Interpretation dieser Tests wird zur Bestimmung der Medikamentenanfälligkeit verwendet, wobei die größere Anzahl an Schlüsselmutationen zu einem höheren Grad an Medikamentenresistenz führt.

Erklärung der HIV-Phänotypisierung

Bei der HIV-Phänotypisierung wird das Wachstum des HIV einer Person in Gegenwart eines Arzneimittels bewertet und dann das Wachstum eines Wildtyp-Virus im gleichen Arzneimittel verglichen.

Wie bei genotypischen Assays verstärken phänotypische Tests die gag-pol-Region des HIV-Genoms. Dieser Abschnitt des genetischen Codes wird dann mit Hilfe eines Wildtyp-Klons "gepfropft" rekombinante DNA-Technologie. Das resultierende rekombinante Virus wird verwendet, um Säugerzellen in vitro (im Labor) zu infizieren.

Die Virusprobe wird dann steigenden Konzentrationen verschiedener antiretroviraler Wirkstoffe ausgesetzt, bis eine Virussuppression von 50% und 90% erreicht ist. Die Konzentrationen werden dann mit den Ergebnissen der Kontrollprobe des Wildtyps verglichen.

Die relativen Änderungen der "Faltung" geben den Wertebereich an, durch den die Medikamentenanfälligkeit bestimmt wird. Eine vierfache Änderung bedeutet einfach, dass zur Erreichung der Virusunterdrückung die vierfache Wirkstoffmenge im Vergleich zum Wildtyp erforderlich war. Je höher der Faltenwert ist, desto weniger anfällig ist das Virus für eine bestimmte Medikation.

Diese Werte werden dann in niedrigklinische und obere klinische Bereiche gebracht, wobei höhere Werte zu einer höheren Arzneimittelresistenz führen. (Siehe Beispielbericht.)

Wann wird ein genetischer Widerstandstest durchgeführt?

In den USA werden genetische Resistenztests traditionell an behandlungsnaiven Patienten durchgeführt, um festzustellen, ob sie eine "erworbene" Arzneimittelresistenz haben. Studien in den USA legen nahe, dass zwischen 6% und 16% des übertragenen Virus gegen mindestens einen antiretroviralen Wirkstoff resistent sind, während fast 5% gegen mehr als eine Wirkstoffklasse resistent sind.

Genetische Resistenztests werden auch bei Verdacht auf Medikamentenresistenz bei Patienten unter Therapie eingesetzt. Der Test wird durchgeführt, während der Patient entweder das fehlerhafte Regime einnimmt oder innerhalb von vier Wochen nach Behandlungsabbruch, wenn die Viruslast mehr als 500 Kopien / ml beträgt. Genotypische Tests werden im Allgemeinen in diesen Fällen bevorzugt, da sie weniger kosten, eine kürzere Bearbeitungszeit haben und eine größere Empfindlichkeit für den Nachweis von Wildtyp- und resistenten Gemischen bieten.

Eine Kombination aus phänotypischen und genotypischen Tests wird im Allgemeinen für Personen mit komplexer Resistenz gegen mehrere Arzneimittel bevorzugt, insbesondere für diejenigen, die Proteaseinhibitoren ausgesetzt sind.