Η γονοτυπία και η φαινοτυπία μπορούν να εντοπίσουν, και ακόμη και να προβλέψουν, την αντοχή στα ναρκωτικά από τον ιό HIV
Ακόμη και για τα άτομα με βέλτιστη προσκόλληση στη θεραπεία, κάποιος βαθμός ανθεκτικότητας στο φάρμακο για τον ιό HIV αναμένεται να αναπτυχθεί με την πάροδο του χρόνου λόγω φυσικών μεταλλάξεων του ιού. Σε άλλες περιπτώσεις, η ανθεκτικότητα μπορεί να αναπτυχθεί ταχέως όταν η μη βέλτιστη προσκόλληση επιτρέπει την ευημερία ανθεκτικών πληθυσμών HIV, οδηγώντας τελικά σε αποτυχία θεραπείας.
Όταν εμφανιστεί αποτυχία θεραπείας, πρέπει να επιλεγούν εναλλακτικοί συνδυασμοί φαρμάκων για την καταστολή αυτού του νέου πληθυσμού ανθεκτικού ιού.
Ο έλεγχος της γενετικής αντοχής βοηθάει να διευκολυνθεί αυτό με τον εντοπισμό των τύπων των ανθεκτικών μεταλλάξεων στο "ιϊκό απόθεμα" ενός ατόμου, ενώ εξακριβώνεται πόσο ευαίσθητοι αυτοί οι ιοί είναι σε πιθανούς αντιρετροϊκούς παράγοντες .
Δύο βασικά εργαλεία χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή γενετικής αντίστασης στον ιό HIV: η γονοτυπική ανάλυση HIV και η φαινοτυπική δοκιμασία του HIV .
Τι είναι ένας γονότυπος και ένας φαινότυπος;
Εξ ορισμού, ένας γονότυπος είναι απλώς η γενετική σύνθεση ενός οργανισμού, ενώ ένας φαινότυπος είναι τα παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά ή τα χαρακτηριστικά αυτού του οργανισμού.
Γονιδιοτυπικές δοκιμασίες (ή γονότυποι) λειτουργούν με την ταυτοποίηση των κληρονομούμενων οδηγιών μέσα στην γενετική κωδικοποίηση ενός κυττάρου, ή DNA. Οι φαινοτυπικοί προσδιορισμοί (ή φαινοτυπία) επιβεβαιώνουν την έκφραση αυτών των οδηγιών υπό την επίδραση διαφορετικών περιβαλλοντικών συνθηκών.
Ενώ η συσχέτιση μεταξύ του γονότυπου και του φαινοτύπου δεν είναι απόλυτη, ο προσδιορισμός του γονότυπου μπορεί συχνά να είναι προγνωστικός για τον φαινότυπο, ιδιαίτερα όταν οι μεταβολές στον γενετικό κώδικα προσδίδουν τις αναμενόμενες αλλαγές στα χαρακτηριστικά ή στα χαρακτηριστικά - όπως στην περίπτωση ανάπτυξης αντοχής στα φάρμακα.
Η φαινοτυπία, από την άλλη πλευρά, επιβεβαιώνει το "εδώ-και-τώρα". Σκοπός του είναι να αξιολογήσει την αντίδραση ενός οργανισμού σε συγκεκριμένες αλλαγές στην περιβαλλοντική πίεση - όπως όταν ο Ηΐν εκτίθεται σε διαφορετικά φάρμακα και / ή συγκεντρώσεις φαρμάκων.
Εξήγηση της γονοτυπίας του HIV
Η γονιμοποίηση του HIV είναι γενικά η πιο κοινή τεχνολογία που χρησιμοποιείται για δοκιμές αντοχής.
Ο στόχος της ανάλυσης είναι η ανίχνευση συγκεκριμένων γενετικών μεταλλάξεων στην περιοχή gag-pol του γονιδιώματος του ιού (ή του γενετικού κώδικα). Αυτή είναι η περιοχή όπου τα ένζυμα ανάστροφης τρανσκριπτάσης, πρωτεάσης και ενσωματάσης - οι στόχοι των περισσότερων αντιρετροϊκών φαρμάκων - κωδικοποιούνται στην αλυσίδα DNA.
Με την πρώτη ενίσχυση του γονιδιώματος του HIV χρησιμοποιώντας τεχνολογία αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (PCR) , οι τεχνικοί εργαστηρίων μπορούν να αλληλουχίσουν (ή να "χαρτογραφήσουν") τη γενετική του ιού χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνολογίες ανίχνευσης μεταλλάξεων.
Αυτές οι μεταλλάξεις (ή η συσσώρευση μεταλλάξεων) ερμηνεύονται από τεχνικούς που αναλύουν τη σχέση μεταξύ των αναγνωρισμένων μεταλλάξεων και της αναμενόμενης ευαισθησίας του ιού σε διαφορετικά αντιρετροϊκά φάρμακα. Οι σε απευθείας σύνδεση βάσεις δεδομένων μπορούν να βοηθήσουν συγκρίνοντας την αλληλουχία δοκιμής με αυτή ενός πρωτότυπου ιού "άγριου τύπου" (δηλαδή του HIV που δεν περιέχει ανθεκτικές μεταλλάξεις).
Η ερμηνεία αυτών των εξετάσεων χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ευαισθησίας των φαρμάκων, με τον μεγαλύτερο αριθμό βασικών μεταλλάξεων να προσδίδουν υψηλότερα επίπεδα αντοχής στα φάρμακα .
Εξήγηση της φαινοτυπίας του HIV
Η φαινοτυπία του HIV εκτιμά την ανάπτυξη του HIV του ατόμου με την παρουσία ενός φαρμάκου, στη συνέχεια συγκρίνεται με την ανάπτυξη ενός μάρτυρα ιού άγριου τύπου στο ίδιο φάρμακο.
Όπως συμβαίνει με τους γονότυπους προσδιορισμούς, οι φαινοτυπικές δοκιμές ενισχύουν την περιοχή gag-pol του γονιδιώματος του HIV.
Αυτό το τμήμα του γενετικού κώδικα στη συνέχεια "εμβολιάζεται" σε κλώνο άγριου τύπου χρησιμοποιώντας τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA . Ο προκύπτων ανασυνδυασμένος ιός χρησιμοποιείται για να μολύνει κύτταρα θηλαστικών in vitro (στο εργαστήριο).
Το ιικό δείγμα στη συνέχεια εκτίθεται σε αυξανόμενες συγκεντρώσεις διαφόρων αντιρετροϊκών φαρμάκων μέχρις ότου επιτευχθεί καταστολή ιού κατά 50% και 90%. Οι συγκεντρώσεις στη συνέχεια συγκρίνονται με τα αποτελέσματα από το δείγμα αναφοράς άγριου τύπου.
Οι σχετικές αλλαγές "διπλώματος" παρέχουν το εύρος τιμών κατά το οποίο προσδιορίζεται η ευαισθησία του φαρμάκου. Μια τετραπλάσια αλλαγή απλά σημαίνει ότι χρειάστηκε τέσσερις φορές η ποσότητα του φαρμάκου για να επιτευχθεί η καταστολή του ιού σε σύγκριση με εκείνη του άγριου τύπου.
Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή διπλώματος, τόσο λιγότερο επιρρεπής είναι ο ιός σε συγκεκριμένο φάρμακο.
Αυτές οι τιμές τοποθετούνται στη συνέχεια σε κατώτερα κλινικά και ανώτερα κλινικά επίπεδα, με ανώτερες τιμές που προσδίδουν υψηλότερα επίπεδα αντοχής στο φάρμακο. (Δείτε την αναφορά δείγματος .)
Πότε εκτελείται δοκιμή γενετικής αντοχής;
Στις ΗΠΑ, ο έλεγχος της γενετικής αντοχής εκτελείται παραδοσιακά σε ασθενείς που δεν έχουν λάβει προηγουμένως θεραπεία για να διαπιστωθεί αν έχουν «αποκτηθείσα» αντοχή στα φάρμακα. Μελέτες στις ΗΠΑ υποδηλώνουν ότι μεταξύ 6% και 16% του μεταδιδόμενου ιού θα είναι ανθεκτικές σε τουλάχιστον ένα αντιρετροϊικό φάρμακο, ενώ σχεδόν το 5% θα είναι ανθεκτικό σε περισσότερες από μία κατηγορίες φαρμάκων.
Η δοκιμή γενετικής αντοχής χρησιμοποιείται επίσης όταν υπάρχουν υπόνοιες για την ανθεκτικότητα σε φάρμακα σε άτομα που υποβάλλονται σε θεραπεία. Η εξέταση πραγματοποιείται όταν ο ασθενής είτε παίρνει το αποτυχημένο σχήμα ή εντός τεσσάρων εβδομάδων από τη διακοπή της θεραπείας, αν το ιικό φορτίο είναι μεγαλύτερο από 500 αντίγραφα / mL. Οι γενετικές δοκιμές γενικά προτιμούνται σε αυτές τις περιπτώσεις, καθώς κοστίζουν λιγότερο, έχουν ταχύτερο χρόνο αναστροφής και προσφέρουν μεγαλύτερη ευαισθησία για την ανίχνευση μιγμάτων άγριου και ανθεκτικού ιού.
Συνδυασμός φαινοτυπικών και γονοτυπικών εξετάσεων προτιμάται γενικά για άτομα με σύνθετη ανθεκτικότητα σε πολλά φάρμακα, ιδιαίτερα για εκείνους που εκτίθενται σε αναστολείς πρωτεάσης .
Πηγές:
Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (ΠΟΥ). "Ενημερωτικό δελτίο αντοχής στα ναρκωτικά του HIV". Γενεύη, Ελβετία; 11 Απριλίου 2011.
Kim, D .; Ziebell, R .; Saduvala, Ν .; et αϊ. "Τάση στις μεταδιδόμενες μεταλλάξεις που σχετίζονται με την αντοχή στα φάρμακα του HIV-1 ARV: 10 περιοχές επιτήρησης του ιού HIV, ΗΠΑ, 2007-2010". 20η διάσκεψη για τους ρετροϊούς και τις ευκαιριακές λοιμώξεις. Ατλάντα, Γεωργία; 6 Μαρτίου 2013. Προφορική αφαίρεση 149.
Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH). "Κατευθυντήριες γραμμές για τη χρήση αντιρετροϊκών παραγόντων σε ενήλικες και εφήβους που έχουν προσβληθεί από HIV-1". Bethesda, Maryland. 11 Οκτωβρίου 2013.