Labor & Diagnostik

Roche Genome Sequencer FLX quantifiziert resistente HIV-Stämme

25.04.2011 -

Roche Genome Sequencer FLX quantifiziert resistente HIV-Stämme. Die antiretrovirale Therapie (ART) der HIV-1 Infektion macht kontinuierlich Fortschritte. Die Kombinationsmöglichkeiten durch neue Substanzklassen werden vielfältiger und die Einnahmemodi patientenfreundlicher. Dies trägt dazu bei, dass eine HIV-1 Infektion immer erfolgreicher und langfristiger behandelt werden kann. Dennoch ist bis heute eine Heilung nicht möglich und das Risiko des virologischen Therapieversagens verbunden mit dem Auftreten resistenter HI-Viren weiterhin vorhanden. Mit Methoden der „ultra deep“ Sequenzierung wie dem Roche Genome Sequencer FLX können inzwischen resistente HIV-Stämme quantifiziert werden, auch wenn sie weniger als 1 % der viralen Population ausmachen. Die Frage nach der klinischen Relevanz dieser so genannten resistente HIV-1 Minoritäten und ob sie je in der Routinediagnostik angewendet werden können, muss von der Forschung allerdings noch beantwortet werden.

Resistenzentwicklung ist eines der größten Probleme der ART. HIV-1 ist extrem wandlungsfähig und vermehrt sich sehr schnell. In der akuten Phase der HIV-1 Infektion ist die Virusvielfältigkeit zwar noch gering, doch im Verlauf der chronischen Phase steigt die Heterogenität kontinuierlich an. Trotz einer erfolgreichen ART können viele verschiedene virale Populationen persistieren. Und durch eine unvollständige Hemmung der Virusvermehrung entstehen resistente Viren, die selektioniert werden und zum virologischen Therapieversagen führen. Eine Therapiepause kann dann zu einem Wechsel der Viruspopulation zu wieder medikamentensensitiven Viren führen, aber dennoch kann die Persistenz der resistenten Viren dazu führen, dass der Erfolg der Folgetherapie eingeschränkt ist.

Die genotypische Resistenztestung gehört heute zur Routinediagnostik und hat dazu beigetragen, dass die Therapieerfolgsrate signifikant gestiegen ist. Allerdings bleiben bei der heute durchgeführten Populationssequenzierung resistente Varianten unentdeckt, die weniger als 20–25 % der Gesamtpopulation ausmachen.

Zum Nachweis resistenter Minoritäten stehen insbesondere die Allel-spezifische real-time PCR und die „ultra-deep“ Sequenzierung (wie z. B. mit dem Roche Genome Sequencer FLX) zur Verfügung. Sie können HIV-1 Minoritäten quantifizieren, auch wenn sie weniger als 1 % der viralen Population ausmachen. Beide Methoden sind zur Zeit noch nicht als Diagnostikmethoden zugelassen und werden bisher ausschliesslich im Rahmen klinischer Studien verwendet.

Ob der Nachweis resistenter Minoritäten je in der Routinediagnostik angewendet werden wird, kann noch nicht beantwortet werden, da die Frage nach der klinischen Relevanz resistenter Minoritäten weiterhin offen ist. Es ist zwar deutlich in mehreren Studien gezeigt worden, dass der Nachweis resistenter Minoritäten vor dem Therapiewechsel bei vorbehandelten Patienten mit erhöhtem Risiko des Therapieversagens assoziiert ist, aber bei Therapienaiven Patienten sind die Studienergebnisse weniger eindeutig. Zum heutigen Zeitpunkt sind insgesamt acht Studien veröffentlicht worden, die den Nachweis resistenter Minoritäten im Zusammenhang mit dem Therapieverlauf bzw. der Rate an Therapieversagen in Therapienaiven Patienten untersuchen. Zwei Studien, die resistente Minoritäten in akuten Serokonvertern nachwiesen, konnten keine Korrelation zu einem schlechteren Ansprechen auf ART feststellen. Bei chronisch infizierten Patienten sind zum Teil Korrelationen zwischen Therapieversagen und resistenter Minoritäten vor ART gezeigt worden, jedoch nicht in allen Studien. Es scheint, dass das Risiko für ein Therapieversagen bei dem Nachweis resistenter Minoritäten erhöht ist, wenn die Kombinationstherapie einen Nicht-Nukleosidischen Reverse Transkriptase Inhibitor (NNRTI) enthält, dies aber nicht der Fall ist, wenn ein geboosterter Proteaseinhibitor (PI) gewählt wurde. NNRTIs und geboosterte PIs unterscheiden sich in ihrer genetischen Resistenzbarriere. Eine Mutation in der HIV-1 RT reicht aus, um Resistenz gegenüber einem heute zugelassenen NNRTI zu vermitteln. Mehrere Mutationen in der viralen Protease sind für eine Resistenz des Virus gegen einen geboosterten PI notwendig. Dies deutet darauf hin, dass der Nachweis resistenter Minoritäten von Vorteil sein könnte, wenn ein Therapieregime gewählt werden soll, das eine niedrige Resistenzbarriere aufweist.

Aber zunächst sind noch weitere klinische Studien notwendig, um die Rolle der resistenten HIV-1 Minoritäten genau zu definieren, bevor die Methoden zum Nachweis resistenter Minoritäten in der diagnostischen Routine eingesetzt werden können. Die verschiedenen Resistenzmutationen werden wahrscheinlich unterschiedliche Gewichtungen haben und es werden cut-offs für die einzelnen Resistenzmutationen definiert werden müssen. Es gibt noch viele weitere offene Fragen bezüglich der HIV-1 Minoritäten, sicher ist jedoch, dass die Quantifizierung und Untersuchung der HIV-1 Minoritäten unser Verständnis der Diversität und Populationsdynamiken von HIV-1 und damit der Pathogenese der HIV-Infektion erweitern wird und somit zu neuen Therapieoptionen führen kann.

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