Inhalt
- Was ist ein Genotyp und ein Phänotyp?
- Erklärung der HIV-Genotypisierung
- Erklärung der HIV-Phänotypisierung
- Wann wird ein genetischer Resistenztest durchgeführt?
Wenn ein Behandlungsversagen auftritt, müssen alternative Arzneimittelkombinationen ausgewählt werden, um diese neue Population resistenter Viren zu unterdrücken. Genetische Resistenztests Dies wird erleichtert, indem die Arten resistenter Mutationen im "Viruspool" einer Person identifiziert und gleichzeitig festgestellt werden, wie anfällig diese Viren für mögliche antiretrovirale Wirkstoffe sind.
Zwei Hauptinstrumente werden für genetische Resistenztests bei HIV verwendet: das HIV-Genotyp-Assay und das HIV-Phänotyp-Assay.
Was ist ein Genotyp und ein Phänotyp?
Per Definition ist ein Genotyp einfach das Erbgut eines Organismus, während ein Phänotyp die beobachtbaren Merkmale oder Merkmale dieses Organismus sind.
Genotypische Assays (oder Genotypisierung) funktionieren durch Identifizierung der vererbten Anweisungen innerhalb der genetischen Kodierung oder DNA einer Zelle. Phänotypische Assays (oder Phänotypisierung) bestätigen den Ausdruck dieser Anweisungen unter dem Einfluss verschiedener Umgebungsbedingungen.
Während die Assoziation zwischen Genotyp und Phänotyp nicht absolut ist, kann die Genotypisierung häufig den Phänotyp vorhersagen, insbesondere wenn Änderungen des genetischen Codes zu erwarteten Änderungen der Merkmale oder Eigenschaften führen - wie im Fall der Entwicklung einer Arzneimittelresistenz.
Die Phänotypisierung hingegen bestätigt das "Hier und Jetzt". Ziel ist es, die Reaktion eines Organismus auf bestimmte Änderungen des Umweltdrucks zu bewerten, z. B. wenn HIV verschiedenen Medikamenten und / oder Medikamentenkonzentrationen ausgesetzt ist.
Erklärung der HIV-Genotypisierung
Die HIV-Genotypisierung ist im Allgemeinen die am häufigsten verwendete Technologie für Resistenztests. Das Ziel des Assays ist es, spezifische genetische Mutationen in der gag-pol Region des Virus ' Genom (oder genetischer Code). Dies ist die Region, in der reverse Transkriptase-, Protease- und Integraseenzyme - die Ziele der meisten antiretroviralen Medikamente - in der DNA-Kette kodiert sind.
Durch die erste Amplifikation des HIV-Genoms mithilfe der PCR-Technologie (Polymerase Chain Reaction) können Labortechniker die Genetik des Virus mithilfe verschiedener Mutationendetektionstechnologien sequenzieren (oder "kartieren").
Diese Mutationen (oder die Anhäufung 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 helfen, indem sie die Testsequenz mit der eines Prototyps eines "Wildtyp" -Virus (d. H. HIV, das keine resistenten Mutationen enthält) vergleichen.
Die Interpretation dieser Tests wird verwendet, um die Arzneimittelanfälligkeit zu bestimmen, wobei die größere Anzahl von Schlüsselmutationen zu einer höheren Arzneimittelresistenz führt.
Erklärung der HIV-Phänotypisierung
Die HIV-Phänotypisierung bewertet das Wachstum des HIV einer Person in Gegenwart eines Arzneimittels und vergleicht dieses dann mit dem Wachstum eines Kontroll-Wildtyp-Virus in demselben Arzneimittel.
Wie bei genotypischen Assays amplifizieren phänotypische Tests die gag-pol-Region des HIV-Genoms. Dieser Abschnitt des genetischen Codes wird dann unter Verwendung von auf einen Wildtyp-Klon "gepfropft" rekombinante DNA-Technologie. Das resultierende rekombinante Virus wird verwendet, um Säugetierzellen in vitro (im Labor) zu infizieren.
Die Virusprobe wird dann steigenden Konzentrationen verschiedener antiretroviraler Arzneimittel ausgesetzt, bis eine Virussuppression von 50% und 90% erreicht ist. Die Konzentrationen werden dann mit den Ergebnissen der Kontroll-Wildtyp-Probe verglichen.
Die relativen "Falt" -Änderungen liefern den Wertebereich, durch den die Arzneimittelanfälligkeit bestimmt wird. Eine vierfache Änderung bedeutet einfach, dass die vierfache Menge an Arzneimittel benötigt wurde, um eine Virussuppression im Vergleich zu der des Wildtyps zu erreichen. Je höher der Faltungswert ist, desto weniger ist das Virus für ein bestimmtes Medikament anfällig.
Diese Werte werden dann in niedrigere klinische und obere klinische Bereiche eingeordnet, wobei obere Werte zu höheren Niveaus der Arzneimittelresistenz führen.
Wann wird ein genetischer Resistenztest durchgeführt?
In den USA werden traditionell genetische Resistenztests an nicht vorbehandelten Patienten durchgeführt, um festzustellen, ob sie eine "erworbene" Arzneimittelresistenz aufweisen. Studien in den USA legen nahe, dass zwischen 6% und 16% des übertragenen Virus gegen mindestens ein antiretrovirales Medikament resistent sind, während fast 5% gegen mehr als eine Medikamentenklasse resistent sind.
Genetische Resistenztests werden auch verwendet, wenn bei Personen, die eine Therapie erhalten, der Verdacht auf Arzneimittelresistenz besteht. Die Tests werden durchgeführt, während der Patient entweder das fehlerhafte Regime einnimmt oder innerhalb von vier Wochen nach Absetzen der Behandlung, wenn die Viruslast mehr als 500 Kopien / ml beträgt. Genotypische Tests werden in diesen Fällen im Allgemeinen bevorzugt, da sie weniger kosten, eine schnellere Durchlaufzeit haben und eine höhere Empfindlichkeit für den Nachweis von Gemischen aus Wildtyp- und resistentem Virus bieten.
Eine Kombination von phänotypischen und genotypischen Tests wird im Allgemeinen für Personen mit komplexer Resistenz gegen mehrere Arzneimittel bevorzugt, insbesondere für Personen, die Proteaseinhibitoren ausgesetzt sind.