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Articles by Alexander Thielen in JoVE
Prédiction du VIH-1 Utilisation corécepteur (tropisme) par analyse de séquence en utilisant une approche génotypique
Saleta Sierra1, Rolf Kaiser1, Nadine Lübke1, Alexander Thielen2, Eugen Schuelter1, Eva Heger1, Martin Däumer3, Stefan Reuter4, Stefan Esser5, Gerd Fätkenheuer6, Herbert Pfister1, Mark Oette7, Thomas Lengauer2
1Institute of Virology, University of Cologne, 2Max Planck Institute for Informatics, 3Institute for Immune genetics, 4Department of Gastroenterology, Hepatology and Infectiology, University of Duesseldorf, 5Department of Dermatology, University of Essen, 6Department of Internal Medicine, University of Cologne, 7Augustinerinnen Hospital
La prédiction de l'utilisation du corécepteur du VIH-1 est nécessaire pour l'administration d'une nouvelle classe de médicaments anti-rétroviraux, les antagonistes du corécepteur soit. Elle peut être effectuée par analyse de la séquence de l'
Other articles by Alexander Thielen on PubMed
Bioinformatique Prédiction Du VIH Corécepteur D'utilisation
Nature Biotechnology. Dec, 2007 | Pubmed ID: 18066037
Boucle V3 Séquence Analyse De L'espace Suggère Différents Modèles D 'évolution De CCR5 Et CXCR4 Tropique Du VIH
PloS One. 2009 | Pubmed ID: 19816596
La boucle V3 du type de virus de l'immunodéficience humaine 1 (VIH-1) est essentiel pour corécepteur contraignant et est le principal déterminant de savoir laquelle des corécepteurs cellulaires, CCR5 ou CXCR4, le virus utilise pour entrée dans la cellule. Le but de cette étude est de fournir un ensemble de données à grande échelle conduits analyse de l'utilisation du corécepteur du VIH-1 par rapport à l'évolution boucle V3 et de caractériser CCR5 et CXCR4-tropisme viral phénotypes étudiés précédemment dans les milieux des petites et moyennes entreprises. Nous utilisons différentes mesures de similarité de séquence, phylogénétiques et méthodes de clustering afin d'analyser la répartition dans l'espace de séquence d'environ 1000 séquences boucle V3 et leurs phénotypes tropisme. Cette analyse fournit un moyen de caractériser les séquences qui sont classés par erreur par plusieurs séquences à base de méthodes de prédiction corécepteurs, ainsi que de prédiction en utilisant le co-récepteur de l'emplacement de la séquence dans l'espace et la séquence de cet emplacement relatif aux CD4 +) des cellules T compter du patient. Nous soutenons les conclusions antérieures selon l'utilisation de CCR5 est corrélée avec la conservation de séquence relativement élevé alors que tropisme CXCR4 virus se propagent sur de grandes régions dans l'espace de séquence. Les séquences incorrectement prédites sont principalement situées dans les régions où leur phénotype représente la minorité ou à proximité immédiate des régions dominées par le phénotype opposé. Néanmoins, l'emplacement de la séquence dans l'espace de séquence peut être utilisé pour améliorer la précision de la prédiction de l'usage du corécepteur. Les séquences de patients ayant des CD4 élevés (+) nombre de lymphocytes T sont relativement hautement conservée par rapport à ceux des patients immunodéprimés. Notre étude confirme donc les hypothèses d'une association de l'épuisement du système immunitaire avec une augmentation de la variabilité V3 séquence en boucle et à l'évasion de la séquence virale à des parties éloignées de l'espace des séquences.
A Diminué La Diversité VIH Après Une Transplantation Allogénique De Cellules Souches D'un Patient Infectés Par Le VIH-1: Un Rapport De Cas
Virology Journal. 2010 | Pubmed ID: 20210988
Le virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) corécepteur utilisation et évolution du virus ont été analysées dans des échantillons de sang chez un patient infectés par le VIH-1 qui doivent subir une allogreffe de cellules souches (SCT). Utilisation du corécepteur était prédit in silico de données sur les séquences obtenues à partir de la troisième région boucle variable du gène de l'enveloppe virale avec deux outils logiciels. Evolution et diversité virale a été évalué sur les mêmes échantillons par méthodes de bayésien inférence et de maximum de vraisemblance. En outre, analyse phénotypique a été réalisée par comparaison de la croissance virale dans les cellules mononucléaires de sang périphérique et dans un CCR5 (R5)-déficiente lignée de lymphocytes T, qui était contrôlée par un dosage de journaliste confirmant le tropisme viral. In silico prédictions corécepteur ne correspondent pas à des déterminations expérimentales démontrant un tropisme R5 cohérent. Anti-VIH réalisé anticorps a peuvent être détectées avant et après le SCT. Ces anticorps préexistants n'a pas empêché le rebond viral après l'interruption de la thérapie antirétrovirale durant le SCT. Éventuellement, transplantation et réadministration de médicaments anti-rétroviraux mener à une augmentation soutenue de CD4 et une baisse de charge virale à des niveaux indétectables. Contre toute attente, diversité virale diminue après le SCT réussie. Nos données preuve que seul tropisme R5 virus a été détecté chez le patient avant et après la transplantation. Par conséquent, bloquant le récepteur CCR5 au cours de la transplantation de cellules souches aurait pu avoir des effets bénéfiques et cela pourrait s'appliquer à plusieurs patients subissant une allogreffe de cellules souches. De plus, nous a révélé un scénario de HIV-1 dynamique différente de celles communément décrites. Analyse de l'évolution du virus montre la diminution de la diversité virale même pendant les épisodes aux éclats de la charge virale.
Amélioration De La Détection Utilisant Le CXCR4 Du VIH Par Génotypage V3: Application De La Population Et Des «profonde» De Séquençage De L'ARN Plasmatique Et De L'ADN Proviral
Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes (1999). Aug, 2010 | Pubmed ID: 20512044
Test de tropisme devrait exclure utilisant le CXCR4 du VIH avant le traitement par antagonistes du récepteur CCR5. Actuellement, le test Trofile recombinant phénotypique (monogramme) est la plus largement utilisée, mais, tests génotypiques peuvent représenter des méthodes alternatives.
Test De Tropisme Génotypique Populationnelle V3 : Une Analyse Rétrospective Des échantillons De Dépistage Des études A4001029 Et Motiver
AIDS (London, England). Oct, 2010 | Pubmed ID: 20736814
Les études MOTIVATE-1 et 2 par rapport à maraviroc (MVC) ainsi que du traitement de fond optimisé (OBT) vs placebo ainsi que de l'OBT chez les patients prétraités projeté comme ayant R5 / VIH (Trofile de monogramme original). Un sous-ensemble projeté avec des non - R5 VIH ont été traités avec MVC ou placebo ainsi que de l'OBT chez une soeur sécurité du procès, A4001029. Cette analyse a étudié rétrospectivement la réalisation d'analyse de séquence basée sur la population du VIH-1 env V3-boucle pour prédire le tropisme du corécepteur.
Amélioration De La Prédiction Du VIH-1 D'utilisation De L'information Avec Corécepteur Séquence à Partir De La Deuxième Boucle Hypervariable De La Gp120
The Journal of Infectious Diseases. Nov, 2010 | Pubmed ID: 20874088
Humaine de type virus de l'immunodéficience 1 (VIH-1) utilise le récepteur CD4 et un corécepteur pour pénétrer la cellule. Utilisation du corécepteur est principalement déterminée par la boucle V3 de la gp120. Par conséquent, l'utilisation des co-récepteurs est en cours déduit du génotype sur la base du V3 seul. Cependant, plusieurs mutations en dehors de V3 ont été signalé à plusieurs reprises pour influer sur l'usage du corécepteur. Dans cette étude, l'impact de la boucle V2 sur la prévision d'utilisation du corécepteur a été analysée.
Évasion Dynamique Du Raltégravir Résistant Préexistant De VIH-1 De Pression De Sélection Raltégravir
Antiviral Research. Dec, 2010 | Pubmed ID: 20883724
L'utilisation quantitative profonde du VIH-1 séquençage chez un sujet qui a développé l'échec virologique au traitement profond de récupération avec le raltégravir, nous avons constaté que la plupart des Q148R et des N155H des mutants détectés au moment de l'échec virologique provenaient de pré-existants variantes Q148R et N155H de minorité par grappes évolutives indépendantes. Double 148R + N155H mutants ont aussi été détectés chez 1,7 % des virus à un échec virologique en liaison avec E138K ou G163R. Nos résultats illustrent la capacité du VIH-1 pour échapper à la pression médicament antirétroviral sous-optimale à travers la sélection de préexistants mutants résistants à la drogue, soulignant l'importance de l'utilisation de schémas thérapeutiques antirétroviraux pleinement active pour traiter de sujets tout HIV-1-infected.
Analyse Approfondie Du Taux D'hypermutation Somatique G-à-A HIV-1 Env ADN Induite Par Les Protéines Endogènes APOBEC3 Séquençage Massivement Parallèle
Journal of Virological Methods. Feb, 2011 | Pubmed ID: 21111003
Certaines protéines APOBEC3 causent l'hypermutation G-à-A dans l'ADN du VIH-1 lorsque la protéine virale Vif est absent ou non fonctionnel. Jusqu'ici, le clonage et le séquençage a été effectuée pour étudier l'hypermutation G-à-A. C'est beaucoup de temps et de main-d'oeuvre surtout dans le contexte des enquêtes in vivo, où le nombre de séquences de hypermutated peut être très faible. Ainsi, un protocole de séquençage massivement parallèle développé pour une analyse approfondie de l'hypermutation somatique de G-à-A en utilisant le système FLX 454 pyrosequencing. Partie du VIH-1 env a été amplifié et lignes et PBMC à l'aide de HIV-1 NL4-3Δvif des cellules pyrosequenced après deux tours de l'infection à T. Des critères spécifiques ont été appliquées pour faire face à des défis techniques majeurs: (1) l'inclusion de hypermutated sequences, (2) la diversité du génome élevée du VIH-1 env et (3) l'exclusion des séquences contenant des erreurs de déphasage causés par pyrosequencing. Au total, plus de 140 000 séquences ont été obtenues. 1.3-6,5 % des guanines ont été mutés à adénine, plus souvent dans le contexte de dinucléotide GG, le site de désamination préféré d'APOBEC3G. Des mutations non-G-à-A eu lieu seulement dans les basses fréquences (< 0,6 %). Hypermutated simples séquences contenues jusqu'à des mutations de 24 G-à-A. Dans l'ensemble, le séquençage massivement parallèle est un outil très utile pour une analyse approfondie de l'hypermutation dans l'ADN du VIH-1 induit par APOBEC3 protéines G-à-A.
Profonde De Séquençage De Déduire Le VIH-1 Co-récepteur D'utilisation: Application à Trois Essais Cliniques De Maraviroc Dans Le Traitement Des Patients Expérimentés
The Journal of Infectious Diseases. Jan, 2011 | Pubmed ID: 21288824
La thérapie maraviroc contre optimisée dans virémiques reçu un traitement antirétroviral des patients (MOTIVATE) études ont comparé le maraviroc par rapport au placebo dans le traitement de patients ayant déjà reçu avec CCR5-utilisation (R5) de type virus de l'immunodéficience humaine 1 (VIH-1), projeté en utilisant le test Trofile originale. Un sous-ensemble avec les organisations non-R5 infection par le VIH est entré le procès A4001029. Nous avons rétrospectivement étudié les performances d'un test de tropisme génotypique basé sur le séquençage en profondeur de la boucle V3 du VIH env pour prédire la réponse virologique au maraviroc dans ces essais.
Des Mutations Dans La Gp41 Sont Corrélées Avec Tropisme Corécepteur Mais N'améliorent Pas La Quasi-Méthodes De Prévision
Antiviral Therapy. 2011 | Pubmed ID: 21555814
Les principaux facteurs d'utilisation des co-récepteurs du VIH-1 sont situées dans la boucle V3 de gp120, même si des mutations dans V2 et gp41 sont également connu. Incorporation de V2 est connue pour améliorer les algorithmes de prédiction, mais cela n'a pas été confirmée pour gp41 mutations.
Test Génotypique Tropisme Par Séquençage Massivement Parallèle: Analyse Qualitative Et Quantitative
BMC Medical Informatics and Decision Making. 2011 | Pubmed ID: 21569501
La déduction tropisme viral à partir du génotype est une alternative rapide et peu coûteux à des tests phénotypiques. Tout en étant hautement prédictif lorsqu'il est effectué sur des échantillons de clones, de la sensibilité de la prévision utilisant le CXCR4 (X4) variantes diminue sensiblement dans les isolats cliniques. Ceci est principalement attribué à des variantes mineures non détectées par séquençage en vrac-standard. Séquençage massivement parallèle (MPS) détecte des clones individuels ainsi être beaucoup plus sensible. Grâce à cette technologie, nous voulions améliorer la prévision génotypique de l'utilisation du corécepteur.
Valeur Ajoutée De Séquençage En Profondeur Par Rapport Au Séquençage De La Population En a Lourdement Prétraités Sujets Infectés Par Le VIH-1
PloS One. 2011 | Pubmed ID: 21602929
Explorer le potentiel du VIH-1 profonde séquençage permettant d'ajouter des informations cliniquement pertinentes par rapport au séquençage de la population virale chez des sujets infectés par le VIH-1 lourdement prétraités.
Grande Concordance Entre La Matrice De Notation De Position Spécifique Et Geno2pheno Algorithmes D'interprétation Génotypique Du Tropisme Du VIH-1: Longueur V3 Comme La Principale Cause De Désaccord
Journal of Clinical Microbiology. Sep, 2011 | Pubmed ID: 21734029
L'accord entre la matrice de notation de position spécifique (PSSM) et geno2pheno comme outils d'interprétation génotypique du tropisme du VIH-1 à l'aide de 800 échantillons cliniques ont été évaluées. Il y a une concordance globale de 88 %. Désaccord a été trouvé principalement dans les prélèvements avec courtes longueurs V3 (< 35 acides aminés). Ainsi, examen des longueurs V3 devrait améliorer la prévisibilité du tropisme du VIH-1 en utilisant des algorithmes génotypiques.
VIH-1 Sous Traitement Pathways Mutationnelles Multidrug
AIDS Research and Therapy. 2011 | Pubmed ID: 21794106
RÉSUMÉ:
Séquençage V3 Profonde De Type VIH-1 Tropisme Dans Le Traitement Des Patients Naïfs: Une Nouvelle Analyse De L'essai MERIT De Maraviroc
Clinical Infectious Diseases : an Official Publication of the Infectious Diseases Society of America. Oct, 2011 | Pubmed ID: 21890778
Séquençage profonde est une technique très sensible qui peut détecter et de quantifier la proportion de non-R5 virus de l'immunodéficience humaine (VIH), y compris les variantes petites minorités, qui peuvent survenir et provoquer un échec virologique chez les patients qui reçoivent le maraviroc régimes contenant. Nous avons rétrospectivement évalué la capacité de séquençage en profondeur pour prédire la réponse à un régime contenant du maraviroc chez les patients par rapport à l'éfavirenz au maraviroc et naïfs de traitement (MERIT) procès. Les résultats ont été comparés avec ceux obtenus en utilisant le test de sensibilité accrue Trofile (ESTA), qui est largement utilisé dans la pratique clinique.
VIH-GRADE : Un Médicaments Accessibles Au Public, Fondé Sur Des Règles Résistance Interprétation Algorithme Intégrant Les Connaissances De Bioinformatique
Intervirology. 2012 | Pubmed ID: 22286877
Rappel des faits : L'essai de résistance génotypique drogue fournit des informations essentielles pour directeurs de traitement chez les patients infectés par le VIH. Il peut soit être utilisé pour identifier les patients avec une pharmacorésistance transmise ou de clarifier les raisons de l'échec du traitement et pour vérifier les autres options de traitement. Tandis que des approches différentes pour l'interprétation des informations de séquence VIH sont déjà disponibles, aucun autre disponible système fondé sur des règles spécifiquement n'ont examiné les effets des combinaisons de médicaments. VIH-GRADE (Genotypischer Resistenz Algorithmus Deutschland) était prévu comme une approche nationale pour établir l'interprétation résistance normalisée de drogue en Allemagne et également d'introduire des règles pour estimer l'influence de mutations sur les combinaisons de médicaments. Les règles pour le VIH-GRADE sont empruntés de la littérature, les données de suivi cliniques et un système d'interprétation axée sur la bioinformatique (geno2pheno([resistance])). VIH-GRADE présente la possibilité de voir les règles et les résultats d'autres algorithmes de résistance de drogue pour une séquence donnée simultanément. Méthodes : Le système de règles d'interprétation VIH-GRADE a été développé par les membres de la société VIH-GRADE inscrit. Pour les mises à jour continues, ce Comité d'experts se réunit deux fois l'an pour analyser les données provenant de diverses sources. Outre les données des études cliniques et les centres impliqués, a publié les corrélations pour les mutations avec résistance et génotype-phénotype corrélation données information sur les médicaments de la bioinformatique des modèles de geno2pheno sont utilisés pour générer les règles pour le système d'interprétation de qualité du VIH. Un outil en ligne librement disponible a été développé sur la base de l'outil d'interprétation de règles Stanford HIVdb à l'aide de l'interface de spécification d'algorithme. La validation clinique de la système d'interprétation a été réalisée sur les données des épisodes de traitement consistant en informations de séquence, un traitement antirétroviral et la charge virale, avant et 3 mois après le changement de traitement. Données ont été analysées à l'aide de la régression linéaire multiple. Résultats : les pays développés comme outil en ligne permet facilite la comparaison de la résistance aux médicaments différents systèmes d'interprétation, les coefficients de détermination (R(2)) ont été comparés pour les systèmes basés sur des règles librement disponibles. VIH-GRADE (r = 0,40), Stanford HIVdb (r = 0,40), algorithme de la REGA (r = 0,36) et ANRS (r = 0,35) a eu un rendement très similaire à l'aide de ce modèle de régression linéaire multiple. Conclusion : Les performances du VIH-GRADE sont comparable aux systèmes d'interprétation alternative fondé sur des règles. Alors qu'il y a encore place à amélioration, VIH-GRADE a publiquement disponible pour permettre l'accès à notre approche concernant l'interprétation de la résistance contre les drogues simples et de combinaisons de médicaments.
Geno2pheno [454]: Un Serveur Web Pour La Prédiction De L'utilisation Du VIH-1 Corécepteur De Données De Séquençage De Nouvelle Génération
Intervirology. 2012 | Pubmed ID: 22286879
La déduction du VIH-1 utilisation du corécepteur d'un certain génotype est de plus en plus important pour le traitement approprié des patients de longue durée. Bien que les résultats sont déjà encourageants, où standards en vrac nucléiques méthodes de séquençage d'acides sont utilisés, ils sont limités par rapport à la détection des variantes mineures. En revanche, les méthodes de séquençage de prochaine génération (ultradeep séquençage, pyroséquençage) sont capables de séquençage quasi-espèces de virus à de très faibles quantités. Cependant, tout en étant très coûteux, ces méthodes génèrent de grandes quantités de données telles que l'analyse de séquence doit être automatisé par l'assistance informatique. Ici, nous décrivons la geno2pheno [454] système qui gère toutes les étapes de traitement et la prédiction impliqués dans la prédiction de l'utilisation de corécepteur du massivement parallèle des données de séquençage. Le système est divisé en un préprocesseur java qui est exécuté localement sur le côté client et un serveur Web qui génère les résultats de prédiction. Les prédictions sont basées sur la méthode de prédiction même que celui utilisé dans l'outil geno2pheno [corécepteur].
APOBEC3G / F Comme Une Force Motrice Possible Pour Le Co-récepteur Commutateur De L'immunodéficience Humaine Virus-1
Medical Microbiology and Immunology. Feb, 2012 | Pubmed ID: 21573951
Virus-1 immunodéficience tropisme fortement corrélé avec l'acide aminé (aa) la composition de la troisième région hypervariable (V3) de la gp120. Un passage à plus chargé positivement aa est vu lors de la liaison à CXCR4 rapport à CCR5 (X4 vs souches R5), en particulier des positions 11 et 25 (11/25-rule) prévoir virus X4 en présence de résidus chargés positivement. Au niveau de nucléotides, négativement ou non chargés aa, par exemple, l'acide aspartique et l'acide glutamique et la glycine, qui sont codés par les triplets GAN (guanine-nucléotide adénosine-tout) ou GGN se trouvent plus souvent dans des souches R5. Chargés positivement aa tels que l'arginine et la lysine codée par l'AAR ou AGR (CGN) (R signifie A ou G) sont plus fréquemment observées chez les souches X4 suggérant notre hypothèse selon laquelle un commutateur de R5 à des souches X4 se produit via un G-to-Une mutation . 1527 séquences V3 de trois ensembles de données indépendants de souches X4 et R5 ont été analysés quant à leur composition triplet. Un nombre plus élevé de G contenant des triplets a été trouvé dans les virus R5, alors que les souches X4 affiché une teneur plus élevée de A-comprenant des triplets. Ces résultats confirment par ailleurs notre hypothèse selon laquelle de G à A mutations conduisent à l'interrupteur du co-récepteur R5 à partir de souches X4. Agents responsables de G à A mutations sont APOBEC3F déaminases et APOBEC3G. Nous avons donc l'hypothèse que ces protéines sont une force motrice de faciliter l'apparition de variants X4. De G à A mutations peuvent conduire à un commutateur de façon négative à une charge positive et une altération aa respectif de la charge nette de la gp120 entraîne un changement de co-récepteur d'utilisation.
