Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům V

Vyšetřování kmenů HIV-1 rezistentních k antiretrovirotikům
V současnosti jsou možnosti specifické léčby HIV-1 infekce poměrně široké, zejména ve srovnání s jinými virovými původci lidských onemocnění. K dispozici je přes dvacet různých antiretrovirotik (ARV), která se podle mechanismu účinku dělí do několika tříd: nukleozidové a nukleotidové inhibitory reverzní transkriptázy, nenukleozidové inhibitory reverzní transkriptázy, inhibitory proteázy, inhibitory integrázy, inhibitory membránové fúze a antagonisté CCR5 koreceptoru (viz Obrázek). K léčbě se používají kombinace několika ARV z různých tříd s cílem kompletně a trvale potlačit virovou replikaci. V praxi se tohoto cíle nepodaří vždy dosáhnout. Příčiny mohou být různé, častá je nedostatečná adherence k léčbě. Pravidelným důsledkem selhání terapie bývá vznik kmenů HIV-1 rezistentních k některým (ale ne nutně ke všem) použitým ARV. Vzhledem ke zkřížené rezistenci v jednotlivých třídách ARV je pro racionální výběr další léčebné kombinace potřeba zjistit, ke kterým ARV zůstává vyšetřovaný kmen HIV-1 citlivý.
Obrázek. Schématická struktura virionu HIV s popisem některých cílů antiretrovirové terapie.
Rozlišují se dva typy vyšetření HIV-1 rezistence: fenotypizační a genotypizační. Při fenotypizačním vyšetření se měří schopnost antiretrovirotika inhibovat virovou replikaci in vitro. Původně se vyšetřoval virus vykultivovaný přímo z krve pacienta. Tento způsob vyšetření byl zdlouhavý a především obtížně standardizovatelný. Současné fenotypizační metody využívají techniky molekulární biologie. Z krve pacienta se izoluje virová nukleová kyselina, z ní se amplifikuje vybraná část virového genomu a amplikon se klonuje do laboratorního kmene HIV. Tento rekombinovaný laboratorní kmen se kultivuje v přítomnosti různých koncentrací jednotlivých antiretrovirotik a pro každé antiretrovirotikum se vypočítá koncentrace potřebná k 50% inhibici virové replikace (IC50). Výsledek se vyjadřuje jako poměr hodnot IC50 vyšetřovaného rekombinovaného kmene a referenčního citlivého kmene HIV. Pro interpretaci výsledku je potřeba mít hraniční hodnotu, udávající kolikrát může být IC50 zvýšená při zachování citlivosti k antiretrovirotiku. Nejvhodnější jsou tzv. klinické hraniční hodnoty, které se zjišťují porovnáním výsledků fenotypizačního vyšetření s účinností antiretrovirové terapie. Klinické hraniční hodnoty jsou určeny pro většinu antiretrovirotik. Pokud nejsou k dispozici, používají se tzv. biologické hraniční hodnoty. To jsou v podstatě nejvyšší hodnoty IC50 zjištěné u divokých kmenů HIV izolovaných z neléčených pacientů.
Při genotypizačním vyšetření se také amplifikuje vybraná část virového genomu izolovaného z krve pacienta. Amplikony se sekvenují a v nukleotidové sekvenci se vyhledávají mutace související s rezistencí k antiretrovirotikům. Interpretace nalezných mutací není standardizována. Používá se řada interpretačních systémů, jejichž výsledky se někdy liší. Problematické jsou zejména non B subtypy HIV-1 a také nově vyvinutá ARV, u kterých ještě nebyl význam jednotlivých mutací dostatečně prostudován. Většina algoritmů je založena na pravidlech posuzujících přítomnost jednotlivých mutací a využívajících logické operátory, případně skórování. Zvláštním typem interpretace je stanovení tzv. virtuálního fenotypu, při kterém je na základě genotypu určen pravděpodobný fenotyp. K tomu je nutná databáze korelujících genoytypů a fenotypů.
Fenotypizační i genotypizační vyšetření HIV-1 rezistence mají své teoretické přednosti a nedostatky. Hlavní nevýhodou genotypizace je náročná interpretace. Pokud je nalezeno velké množství mutací, je obtížné posoudit všechny jejich interakce. Fenotypizace v této situaci poskytne jednoznačný výsledek, protože „měří“ snížení citlivosti jako výsledek působení všech těchto mutací zároveň. Genotypizací je na druhou stranu možné zachytit i mutace, které samy o sobě nesnižují citlivost k ARV a fenotypicky se neprojevují, ale které signalizují vývoj rezistentního kmene HIV-1 a předpovídají selhání léčby.
Z praktického hlediska má genotypizace mnoho výhod a pro rutinní vyšetřování je vhodnější. Oproti fenotypizaci je rychlejší, asi o polovinu levnější a méně pracovně náročná. Není příliš obtížné vyvinout in-house genotypizační metodu, hlavní překážkou je značná variabilita HIV-1. K dispozici jsou i dvě komerční vyšetřovací soupravy s CE IVD značkou (Abbott ViroSeq HIV-1 a Siemens TRUGENE HIV-1).