החיזוי של שימוש coreceptor של HIV-1 נדרש לניהול קבוצה חדשה של תרופות תרופתיות, יריבי coreceptor כלומר. זה יכול להתבצע על ידי ניתוח רצף Env גן ופרשנות לאחר מכן באמצעות מערכת פרשנות מבוססת אינטרנט (geno2pheno [Coreceptor]).
Method Article
החיזוי של שימוש coreceptor של HIV-1 נדרש לניהול קבוצה חדשה של תרופות תרופתיות, יריבי coreceptor כלומר. זה יכול להתבצע על ידי ניתוח רצף Env גן ופרשנות לאחר מכן באמצעות מערכת פרשנות מבוססת אינטרנט (geno2pheno [Coreceptor]).
Maraviroc (MVC) היא התרופה התרופתית המורשה הראשונה מהכיתה של יריבי coreceptor. הוא נקשר למארח coreceptor CCR5, המשמש את רוב זני HIV כדי להדביק את התאים החיסוניים האנושיים (1 איור). בידודי HIV אחרים משתמשים coreceptor שונה, CXCR4. שהקולטן משמש, נקבע בווירוס על ידי חלבון Env (איור 2). בהתאם coreceptor שימוש, הווירוסים מסווגים כR5 או X4, בהתאמה. MVC נקשר לקולטן CCR5 עיכוב כנסתם של וירוסי R5 לתא המטרה. במהלך המחלה, וירוסי X4 עשויים להתגלות ומתגברים על וירוסי R5. קביעת שימוש coreceptor (המכונה גם זיקה) היא אפוא חובה לפני מתן של MVC, כפי שדרש EMA וה-FDA.
הלימודים ליעילות MVC להניע, כשרון ו1029 בוצעו עם assay Trofile מMonogram, סן פרנסיסקו, ארה"ב זה assay איכות גבוהה המבוססים על sophiבדיקות רקומביננטי sticated. הקבלה לבדיקה זו לשגרת היומיום היא נמוכה למדי מחוץ לארה"ב, שכן רופאים באירופה ולא נוטים לעבוד עם מעבדות מומחים מבוזרות, אשר גם מספקות בדיקות עמידות הנגזרת ממנו. מעבדות אלו עברו כמה הערכות אבטחת איכות, אחרון שהוצגו ב2011 1.
כבר כמה שנים, יש לנו בצענו קביעות כמיהות מבוססות על ניתוח רצף מאזור HIV env-V3 הגן (V3) 2. אזור זה נושא מספיק מידע כדי לבצע חיזוי אמין. נחישות genotypic שימוש coreceptor מציגה יתרונות כגון: זמן קצר מחזור (שווה ערך לבדיקת התנגדות), עלויות נמוכות יותר, אפשרות להתאים את התוצאות לצרכיהם של המטופלים ואפשרות של ניתוח דגימות קליניות עם עומס נגיפי נמוך מאוד או אפילו גילוי (VL ), במיוחד מאז מספר הדגימות נותחו עם VL <1000 עותקים / μlגדל בערך בשנים האחרונות (3 איור).
השלבים העיקריים לבדיקת זיקה (איור 4) הוכיחו בסרט הזה:
1. אוסף של דגימת דם
2. בידודו של הנגיף RNA מפלזמה וה-DNA proviral HIV / או מתאי הדם mononuclear
3. הגברה של אזור env
4. הגברה של אזור V3
5. תגובת רצף של amplicon V3
6. טיהור של דגימות הרצף
7. סידור את הדגימות המטוהרות
8. עריכת רצף
9. סידור נתונים לפרשנות וחיזוי כמיהות
הפרוטוקול מסוכם באיור. 4.
1. איסוף דגימות דם
2. בידודו של נגיף RNA ו / או DNA
3. הגברה של אזור env
Amplify אזור env (איורים 2 ו 4) משתי הפלזמה RNA או DNA proviral. 1245 מוצר BP-ארוך, הכולל את רוב חלבון Env (NT 6556-7811 accordinגרמתי לHXB2) שנוצר.
| נפח / תגובה (μl) | ריכוז סופי | |
| RNase ללא H 2 O | 14.4 | |
| מאגר 5x (Qiagen OneStep RT-PCR קיט) | 10 | 1x |
| 5x Q-פתרון | 10 | 1x |
| dNTP מיקס (10 מ"מ כל אחת) | 2 | 400 מיקרומטר של כל dNTP |
| Enzym-Mix (Qiagen OneStep RT-PCR קיט) | 2 | |
| פריימר Env-F (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
| פריימר Env-R (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
| RNase אינהיביטור (RNasin) | 1 | 5 יחידות / תגובה |
| 95 מעלות צלזיוס, 15 דקות | X 1 |
| 95 מעלות צלזיוס, 30 שניות 50 מעלות צלזיוס, 30 שניות 72 מעלות צלזיוס, 2 דקות X 1 | |
| 95 מעלות צלזיוס, 30 שניות 56 ° C, 30 שניות 72 מעלות צלזיוס, 2 דקות | 38 x |
| 72 ° C, 10 דקות 4 מעלות צלזיוס ∞ |
| נפח / תגובה (μl) | ריכוז סופי | |
| RNase ללא H 2 O | 15.4 | |
| מאגר 5x (DNA פולימראז HotStarTaq) | 10 | 1x |
| 5x Q-פתרון | 10 | 1x |
| dNTP מיקס (10 מ"מ כל אחת) | 2 | 400 מיקרומטר של כל dNTP |
| Enzym-Mix (DNA פולימראז HotStarTaq) | 2 | |
| פריימר Env-F (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
| פריימר Env-R (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
4. הגברה של אזור V3: PCR המקונן
| נפח / תגובה (μl) | ריכוז סופי | |
| H 2 O | 61.9 | |
| מאגר PCR 10x | 10 | 1x |
| 5x Q-פתרון | 20 | 1x |
| dNTP מיקס (10 מ"מ כל אחת) | 2 | 200 מיקרומטר של כל dNTP |
| פריימר Env-2F (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
| פריימר Env-2R (100 מיקרומטר) | 0.3 | 0.6 מיקרומטר |
| פולימראז ה-DNA HotStarTaq | 0.5 | 2,5 יחידות / תגובה |
93 ° C, 15 דקות | X 1 |
| 95 מעלות צלזיוס, 30 שניות 50 מעלות צלזיוס, 30 שניות 72 מעלות צלזיוס, 90 שניות | X 1 |
| 95 מעלות צלזיוס, 30 שניות 56 ° C, 30 שניות 72 מעלות צלזיוס, 90 שניות | 43 x |
| 72 ° C, 10 דקות 4 מעלות צלזיוס ∞ |
| 580 μl H 2 O |
| 66 μl AP המהיר |
| 13.4 Exo μl אני |
5. תגובת רצף של amplicon V3
| 4 תמהיל הרצף μl (HIV-genotyping קיט) |
| 4 μl H 2 O |
| 1 פריימר μl (100 pmol / μl) |
| 96 מעלות צלזיוס, 10 שניות | |
| 50 מעלות צלזיוס, 10 שניות | 36 x |
| 60 ° C, 45 שניות | |
| 4 מעלות צלזיוס ∞ |
6. טיהור של דגימות הרצף
לטהר רצפים USIng Sephadex G-50 עדינים במיוחד.
7. סידור את הדגימות המטוהרות ברצף ABI פריזמה 3130 XL
8. עריכת רצף
9. סידור נתונים לפרשנות וחיזוי כמיהות
10. נציג תוצאות
Geno2pheno [coreceptor] הפלט מציג פרשנות מדורגת של הכמיהות. בהתאם לסבירות של שימוש coreceptor, טקסט הפרשנות וצבע רקע משתנים מירוק ([coreceptor] תפוקה מתוארות באיור. 6.

איור. 1. שכפול סכמטי של נגיף איידס. virion חייבת לאגד את CD4 הסלולרי כקולט ומשני CCR5 או CXCR4 כcoreceptor. Coreceptor CCR5 יכול להיחסם עם יריבי CCR5 כמו Maraviroc (MVC, Celsentri, Selzentry). לאחר האיחוי של קרומים הנגיפיים ותאיים, nucleocapsid הנגיפי הוא שוחרר בציטופלסמה. Nucleocapsid מפרק והמורכב רנ"א הנגיפי הוא משוחרר לציטופלסמה. Transcriptase ההפוכה הנגיפית (RT) מעתיקה את הרנ"א הגנומי אל תוך הדנ"א proviral, אז שהוא מועבר לגרעין ומשתלב בגנום המארח על ידי אינטגראז-HIV. הנייד רנ"א polymerases transcribe גנומי הנגיפי וRNAs שליח מהגנום proviral. החלבונים הנגיפיים מיוצרים בציטופלסמה והובלו לתא השטח. ניצן חלקיקי הנגיף כvirions לא בוגר, שאינו מזהם מהתאים. פרוטאז ה-HIV חותך את החלבונים לייצור חלקיקים מזהמים. עיכוב של אחד השלבים מובילים להפסקת מחזור השכפול.
את התרופות התרופתיות והצעד שהם מעכבים את השכפול מסומנות באדום.
רנ"א הנגיפי DNA proviral (חומר המשמש לניתוח זיקה או התנגדות) מסומנים בירוק.

איור 2. הגנום proviral איידס. חלקיקי HIV בנוי עם חלבונים מבניים שונים ובתי אנזימים שונים וחלבונים מהמקור נגיפי והן סלולרי. תכנית הדמותזה את המיקום של הגנים בתוך הגנום הנגיפי. משטח חלבוני gp120 ו gp41 מהווים קוצים על פני השטח של virion ולפנות לתא האנושי כדי לבצע את תהליך האיחוי. בחלק התחתון של הדמות, את מוצרי הגברת PCR וprimers המשמש בפרוטוקול שלנו מוצגים.

איור 3. שיעור חולים עם עומס נגיפי נמוך (VL) מדידות נתחו לסמי התנגדות או קביעת זיקה במכון לווירולוגיה, אוניברסיטת קלן (גרמניה).

איור 4. מערך כולל של הניסוי .. אנא לחץ כאן כדי לראות גרסה גדולה יותר של נתון זה.

איור 5. רצף עריכה עם Lasergene. Amplicon V3 הוא רצף עם לפחות אחת קדימה ופריימר הפוך אחד. Lasergene alignes את קבצי ". ABI" מתקבלים מהרצף עם התייחסות הרצפים "V3-Consensus B" וenv. Lasergene יוצר רצף קונסנסוס משתמש בכל נתוני השורה הזמינות. רצפי ההתייחסות יכולים להיות מסומנים (ולאחר מכן מוצג באפור), כך שהם לא תורמים לרצף קונסנסוס המדגם.

איור 6. דיווחי חיזוי כמיהות שנוצרו על ידי geno2pheno [coreceptor] דיווחי tool.The נוצרים כקבצי PDF שניתן לשמור וסיימו במחשב. נתונים נוספים שמו של המטופל כגון, מועד שאיבת דם, וכו ', ניתן לכלול באופן ידני באמצעות תכנית סופר pdf. הערות ספציפיות יכולות להיות גם הוסיפה. Thesנתונים אלקטרוניים הם אך ורק על המחשב של המשתמש ולא על geno2pheno [coreceptor] השרת. אנא לחץ כאן כדי לראות גרסה גדולה יותר של נתון זה.
רצף V3 מאפשר חיזוי כמיהות ויראלי אמין, כפי שמוצג במחקרים קליניים 3-9. למעשה, נחישות genotypic ששוקלת בהנחיות הנוכחיות באירופה ובגרמניה אוסטריות 10.
בהשוואה לבדיקה הפנוטיפית, לא רק הוא הזמן הקצר המחזור (שווה ערך לבדיקת התנגדות), אבל גם הם העלויות. בנוסף, יתרון גדול של בדיקת genotypic הוא כי התוצאות מדורגות כFPR ולכן ניתן להתאימו לצרכימים של המטופלים. תוצאות Trofile, לעומת זאת, הן פשוט דוחות R5 או X4, וגישה לנתונים הגולמיים אינה נתונה.
נכון לעכשיו, את ההנחיות האירופיות ממליצות FPR החתוך של 20% 10, בעוד שההנחיות אוסטריות הגרמניות תאפשרנה התאמת FPR חתוך במיוחד לצרכימים של כל מטופל 11. בקו הזה, לחולים עם מגוון רחב של אפשרויות תרופות תרופתיות, FPR הגבוה לחתוך-offs (> 20%) הם recommהסתיים. לעומת זאת, לכבדות חולים שטופלו מראש עם אפשרויות טיפוליות מוגבלות, FPR הנמוך לחתוך-offs (> 5%) עשויים לשמש. סוג זה של הדרכת טיפול נמשך כיום על ידי ההתנגדות לבדיקת NRTI, NNRTIs, חוקרים פרטיים, וINIS, שם ניתן לכלול תרופות באופן חלקי פעילות-בטיפול בחולים עם אפשרויות טיפוליות מופחתות. בנוסף, עם מספר גדל והולך של שינויי הטיפול genotypically מודרכים-, קליני רלוונטי FPR לחתוך-offs כל זמן להיות מותאם על ידי פנל של bioinformaticians, ירולוגים ורופאים.
יתרון חשוב נוסף של בדיקת זיקת genotypic הוא האפשרות של ניתוח דגימות קליניות עם עומס נגיפי נמוך מאוד או אפילו גילוי (VL). במקרים אלה, כאשר הפלזמה RNA הוא לא amplifiable, DNA proviral יכול להיות רצף ומשמש לתחזיות אמינות 9,12. מן ראוי לציין כי מספר החולים עם עומס נגיפי נמוך או בלתי ניתן לגילוי גדל בצורה חדה בשנים האחרונות. נכון להיום, ה-Trofile assay מאפשר ניתוח של דגימות רק מחולים עם VL <1000 עותקים / מ"ל. עם זאת, מחקרים ראשוניים הראו כי ה-DNA proviral ניתן גם adecuate להיבדק על ידי Trofile 13.
מאמר הווידאו הזה הוא בחסות Viiv בריאות וGlaxoSmithKline.
הכותבים ממומנים מקורוס, ערך התא MedSys, השרשרת ופרויקטי Resina.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| שם המגיב | חברה | מספר קטלוגים | תגובות |
| ערכת Magna טהור קומפקטית חומצות גרעין בידודי | אבחון רוש | 04 802 993 001 | |
| מערכת קומפקטית טהורה Magna | אבחון רוש | 03731146001 | |
| T3000 thermocycler | Biometra | 050-723 | |
| צעד אחד RT-PCR Kit | Qiagen | 210215 | |
| HotStarTaq מאסטר מיקס הערכה | Qiagen | 203445 | |
| ערכת טיהור PCR QIAquick | Qiagen | 28106 | |
| Exonuclease (Exo) | Fermentas | EN0582 | |
| FastAP phosphatase אלקליין Thermosensitive | Fermentas | EF0651 | |
| BigDye שליחות קטלנית v3.1 מחזור רצף הקיט | אפלייד Biosystems | 4337457 | |
| Sephadex G-50 Superfine | GE Healthcare | 17-0041-01 | |
| ABI פריזמה רצף 3130 XL נימים | אפלייד Biosystems | 3130XL |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission