Implications cliniques des variantes du VIH / minorité

Les avancées technologiques dans le séquençage du VIH par immunodéficience humaine ont révolutionné l’étude de la résistance aux médicaments antirétroviraux et se déplacent de plus en plus du laboratoire à la pratique clinique. Ces techniques permettent de détecter les mutations de résistance au VIH présentes dans les basses fréquences non détectables par le génotypage VIH actuel. Pour un certain nombre de médicaments antirétroviraux couramment utilisés, tels que les inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse, la détection de ces variantes minoritaires pharmacorésistantes augmente significativement le risque d’échec thérapeutique. Le niveau de preuve est cependant insuffisant pour déterminer l’impact de la minorité VIH. variantes pour plusieurs autres classes de médicaments antirétroviraux Les cliniciens doivent être conscients des nouvelles technologies qui entrent dans l’utilisation clinique de routine et les implications cliniques des variantes de minorité VIH. Des études supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la plate-forme optimale pour l’application clinique de ces nouvelles technologies et o fournir des conseils aux cliniciens sur le type et la fréquence des variantes cliniquement importantes de la minorité VIH

VIH-résistance aux médicaments, variantes minoritaires, échec du traitementGenotypic tests pour le virus de l’immunodéficience humaine type VIH-résistance aux médicaments emploient amplification en chaîne par polymérase amplification PCR et des techniques de séquençage de la population qui détectent les mutations associées à la résistance présente ≥% -% de la population virale. les tests ne détectent pas de manière fiable la présence de mutations de résistance basse fréquence présentes en tant que variantes minoritaires dans la population de VIH chez un individu infecté Un certain nombre d’études ont montré que de telles mutations à basse fréquence, aussi Implications cliniques sur le risque de traitement antirétroviral combiné échec cART Cependant, il subsiste une grande confusion sur la signification clinique des variants minoritaires du VIH et leur impact sur la pratique clinique. Les mutations de résistance au VIH chez les patients naïfs de traitement proviennent de sources: résistance aux médicaments transmise ou de novo generat Par rapport au VIH sauvage, les virus porteurs de mutations de résistance ont généralement une forme physique plus faible. En l’absence de pression sélective, la fréquence de ces mutations transmissibles par le VIH et la pharmacorésistance est susceptible de se détériorer. Des variations du VIH-minorité peuvent également survenir en raison de la diversité sous-jacente de la population virale Cette diversité remarquable provient d’un taux de réplication élevé et de l’inversion des erreurs. enzyme transcriptase On estime que jusqu’à des mutations peuvent survenir à chaque cycle de réplication La production quotidienne de plus d’un milliard de nouveaux virions chez un patient infecté de façon chronique implique que le virus subit – millions de cycles de réplication par jour, entraînant une génération rapide. de la progéniture virale portant toutes les mutations possibles à travers le génome viral En raison de ces plongeurs sous-jacents On estime que des mutations de pharmacorésistance sont susceptibles d’être présentes lors d’une infection chronique même en l’absence d’exposition médicamenteuse, la fréquence des mutations dépendant de leurs coûts de fitness Cette situation permet une émergence rapide de la résistance au VIH chez les patients qui sont sous thérapie antirétrovirale qui n’est pas suffisamment suppressive ou pendant les épisodes d’interruption du traitement. Les mutations de résistance au VIH du VIH peuvent être détectées par un certain nombre de tests ultrasensibles Les caractéristiques des tests les plus couramment utilisés sont comparées dans le tableau. -tudes de mutation par exemple, PCR allèle-spécifique [ASPCR] et test de ligature oligonucléotidique [OLA] ou techniques de séquençage profond Bien que l’ASPCR soit un test très sensible avec une limite de détection de beaucoup moins de% de la population virale, cette technique est limitée par le nombre choisi de mutations de résistance qui peuvent être interrogées simultanément, parce que la détection de chaque mutation nécessite une réaction PCR séparée L’OLA utilise des sondes marquées qui se lient préférentiellement à la séquence de type sauvage ou à une séquence présentant la mutation d’intérêt Ce test est relativement peu coûteux et ne nécessite pas d’équipement coûteux. les progrès récents dans le séquençage à haut débit ont révolutionné le séquençage du VIH et l’étude des variantes du VIH-minoritaires Contrairement aux tests de mutation ponctuelle, le séquençage profond confère l’avantage d’évaluer une région entière de VIH- par exemple, la transcriptase inverse du VIH ou la troisième boucle [V] variable de l’enveloppe du VIH et toutes les mutations contenues dans cette région Les plateformes de séquençage de nouvelle génération les plus couramment utilisées sont un système de pyroséquençage développé par Roche / et Système de séquençage par synthèse développé par Illumina Le principe général de ces deux technologies réside dans l’amplification clonale de millions de Le système Roche a été le premier à entrer sur le marché et a été la plate-forme la plus populaire pour le séquençage en profondeur du VIH à ce jour. Dans l’ensemble, le domaine du séquençage profond reste assez fluide au développement et à l’évolution continus de ces plates-formes de séquençage de nouvelle génération

Résumé des caractéristiques des tests de résistance aux médicaments génotypiques, phénotypiques et ultrasonores classiques Avantages Inconvénients Actuellement en usage clinique Séquençage génotypique conventionnel de Sanger Séquençage de l’ADN Relativement peu coûteuxRapidité difficile Difficulté à interpréter les profils de résistance complexesSe situe les variantes minoritaires Oui Avoides phénotypiques doivent interpréter les modèles mutationnels complexes En dehors de l’Europe ou des Etats-Unis et du CanadaSensibilité au test de génotype Oui Techniques ultrasonores Réaction en chaîne par polymérase spécifique à l’allèle Très sensible Ne détecte que quelques mutations de résistance ciblées Non Séquençage profondb Modérément à hautement sensibleEvalue toute la région d’intérêt CostNeed pour le support informatique Yesc Test de ligature des oligonucléotides Modérément sensitiveaAvoids équipements coûteux ou expertise technique spécialisée Détecte seulement quelques mutatio de résistance ciblée nsAssay n’est pas quantitatif Aucun essai Avantages Inconvénients Actuellement en usage clinique Génotypage conventionnel Sanger Séquençage d’ADN Relativement peu coûteuxRapidabilité difficile Difficile d’interpréter les profils de résistance complexesIl existe des variantes minoritaires Oui Avoides phénotypiques doivent interpréter des modèles mutationnels complexesRésultats intuitifs ExpensiveSlow turnaround time Disponibilité limitée en dehors de l’Europe ou des États-Unis Technique de réaction en chaîne de la polymérase hautement sensible Détecte seulement quelques mutations de résistance ciblées Non Séquençage profondb Modérément à hautement sensibleEvalue toute la région d’intérêt CostNeed pour le support informatique Yesc Test de ligature d’oligonucléotides Modérément sensible Évite un équipement coûteux ou une expertise technique spécialisée Seulement Détecte quelques mutations de résistance ciblées. L’analyse n’est pas quantitative Non Adapté de une sensibilité de test et Les limites de détection varient selon le site d’essai et les variables spécifiques au patient, p. ex. charge virale, volume d’échantillonb. Roche /, Illumina et autres plateformes de séquençage de nouvelle génération Le système Roche / séquençage profond est actuellement utilisé dans un tropisme de corécepteur test développé par Quest Diagnostics Madison, New JerseyView Dans cette revue, nous explorons les preuves derrière les scénarios où les variantes de VIH-minoritaires ont été montrées pour affecter le risque d’échec virologique et discuter des ARV médicaments antirétroviraux pour lesquels l’impact des variantes minoritaires est encore controversé

RÉSISTANCE À L’INHIBITEUR DE LA TRANSCRIPTASE INVERSE NONNUCLÉOSIDE APRÈS L’EXPOSITION À LA NEVIRAPINE À UNE SEULE DOSE

L’utilisation de la névirapine sdNVP à dose unique de peripartum est un moyen peu coûteux et efficace de réduire le risque de transmission du VIH de la mère à l’enfant Cette stratégie a été rapidement adoptée dans de nombreux pays en développement, en particulier en Afrique. a également été associée à l’émergence de la résistance aux INNTI non-nucléosidique de la transcriptase inverse, détectée par génotypage standard, chez un sous-ensemble significatif de femmes et de nourrissons exposés à sdNVP Plus inquiétant encore était le fait que La majorité des femmes et des enfants ayant reçu sdNVP hébergeaient des mutations de résistance aux INNTI, souvent à des fréquences inférieures à la détection du génotypage standard La proportion de variants minoritaires résistants aux INNTI se désintègre avec le temps, mais ils peuvent encore être détectés chez les femmes et les nourrissons. année ou plus après l’exposition au SdNVP Trois facteurs expliquent ces résultats: une résistance de haut niveau aux NNRTI les plus couramment utilisés peut être favorisé par une seule mutation; une longue demi-vie d’élimination entraînant une exposition prolongée aux niveaux de médicaments sous-thérapeutiques ; et l’effet négatif relativement faible sur la cinétique de réplication virale conférée par ces mutations de résistance aux INNTI. Mais ces variantes minoritaires augmentent le risque d’échec thérapeutique. L’essai OCTANE a été réalisé pour déterminer l’efficacité d’un régime à base de névirapine comparé à un régime contenant du ritonavir. lopinavir LPV / r chez les femmes précédemment exposées à sdNVP L’étude a montré que les femmes ayant reçu le vaccin sdNVP sont plus susceptibles d’atteindre le critère principal d’échec virologique ou de décès lorsqu’elles sont sous traitement antirétroviral à base de névirapine que lorsqu’elles reçoivent un traitement LPV / r% vs% Fait intéressant, ce résultat a été observé même chez les participants chez qui la résistance à la névirapine n’était pas détectable dans les échantillons de prétraitement par génotypage standard Une analyse subséquente de cet essai a révélé que les femmes sans résistance NNRTI par génotypage standard, hébergeaient KN ou YC test d’ASPCR ultrasensible, avait & gt; Cette association entre la présence de variants minoritaires résistants aux INNTI et l’échec du traitement a également été détectée dans plusieurs autres études sur des femmes et des enfants exposés à sdNVP Ces résultats ont conduit à plusieurs essais cliniques évaluant l’utilisation d’un inhibiteur nucléosidique de la transcriptase inverse INTI en même temps que sdNVP pour empêcher le VIH de développer une résistance lorsque la névirapine est métabolisée. Ces études ont montré que le traitement avec une courte « queue » d’INTI diminue significativement, mais n’élimine pas l’émergence de mutations de résistance aux INNTI détectables par le génotypage conventionnel ou par des techniques ultrasensibles

RÉSISTANCE NNRTI DANS LES PERSONNES CART-NAIVE ET -EXPERIENCED

L’effet des variants minoritaires pharmacorésistants chez les patients n’ayant jamais été traités par cART a été étudié de la façon la plus rigoureuse chez les patients sous traitement de première intention par INNTI. L’interprétation de ces études a été difficile en raison de l’hétérogénéité de la population de patients. Pour faciliter l’interprétation de ces études, une analyse groupée des études impliquant les participants a été réalisée Cette analyse regroupait uniquement des individus sans résistance détectable aux INNTI et NRTI par génotypage standard et standardisée la définition de l’échec virologique entre les études. Cependant, cette découverte était cohérente avec les études antérieures montrant que les tests ultrasensibles augmentent significativement la détection de la résistance aux médicaments contre le VIH. mutations chez des individus naïfs de traitement L’analyse a également révélé que la présence d’une mutation minoritaire de résistance au VIH chez les patients au départ est associée à plus de deux fois le risque d’échec virologique . Le risque accru d’échec virologique était plus évident tôt après le début du traitement. Pour évaluer si un seuil existait pour l’effet de variante minoritaire, des analyses ont été effectuées en catégorisant les participants selon le pourcentage de variation minoritaire ou le nombre de copies de variantes minoritaires, qui tient compte du pourcentage de la variante minoritaire et de la charge virale pour chaque individu. L’effet des variants minoritaires dépendait de la dose et était détectable même après contrôle de l’observance du médicament et d’autres facteurs de confusion potentiels De plus, un risque accru d’échec du traitement était détecté même à de très faibles fréquences minoritaires. copies mutantes / mL

Figure Vue largeTélécharger les courbes de Kaplan-Meier pour la proportion de patients sans échec virologique sur un inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase inverse de première intention Régime thérapeutique antirétroviral basé sur les INNTI en présence de l’inhibiteur nucléosidique de la transcriptase inverse du virus de l’immunodéficience humaine et des variants minoritaires NNRTI-résistants Adapté Courbes de Kaplan-Meier pour la proportion de patients sans échec virologique sur un inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase inverse de première intention, traitement par antirétroviraux à base de NNRTI par la présence d’un inhibiteur nucléosidique de la transcriptase inverse de type immunodéficience humaine et de l’INNTI Variantes minoritaires Adapté de Des études chez des patients africains naïfs de traitement ont également montré une association entre la détection de variants minoritaires NNRTI et un risque accru d’échec thérapeutique Cependant, une analyse récemment publiée d’OCTANE Les femmes n’ont pas détecté d’association significative entre la détection des variants minoritaires NNRTI et le risque d’échec thérapeutique La raison de ce résultat discordant n’est pas claire. Les techniques immunosuppressives peuvent également être utiles pour détecter les variantes minoritaires pharmacorésistantes chez les patients expérimentés NNRTI Comme en traitement En outre, l’utilisation de tests de résistance aux médicaments ultrasensibles chez les patients NNRTI-expérimentés révèle fréquemment la présence de variantes minoritaires associées à une efficacité réduite de l’étravirine

VIH-TROPISME

Le maraviroc, un antagoniste du RCC qui bloque l’entrée du VIH, est approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis pour le traitement de l’infection par le VIH. La résistance aux antagonistes du RCC survient soit par: – VIH – nécessite l’utilisation de CCR ou CXCR comme co-récepteur adaptation du VIH- pour utiliser le récepteur lié au médicament ou par l’utilisation du corécepteur CXCR Environ% -% d’individus naïfs de traitement et% d’individus expérimentés par le traitement hébergent un virus qui peut utiliser CXCR Pour éviter de prescrire le maraviroc aux patients contenant des variants utilisant CXCR, l’utilisation du corécepteur du virus d’un patient doit d’abord être déterminée par un test de tropisme génotypique ou phénotypique Historiquement, le test phénotypique Trofile, Monogram Biosciences a été le test préféré aux États-Unis alors que le test génotypique par séquençage de la population La région V de l’enveloppe du VIH a été utilisée principalement à l’extérieur des États-Unis. Malgré les tests de tropisme antérieurs à l’utilisation d’antagonistes du RCC, l’échec virologique a échoué. Un certain nombre d’études ont montré que l’échec virologique d’un antagoniste du RCC peut être causé par l’excroissance d’une population minoritaire préexistante de VIH utilisant CXCR – non détectée. Par une analyse rétrospective des essais en phase clinique du maraviroc chez des patients prétraités, l’utilisation du séquençage profond était un meilleur prédicteur de la réponse au maraviroc que le test phénotypique original de Trofile Séquençage ultradeep également Une limitation de cette analyse est que tous les patients ayant reçu le maraviroc ont été présélectionnés par le test original Trofile. Ainsi, il n’a pas été possible d’estimer la véritable sensibilité du maraviroc. et spécificité du séquençage profond pour la prédiction de la réponse au traitement par le test de tropisme génotypique maravirocA qui inclut la population initiale Le séquençage profond des échantillons qui ne montrent que le virus R-tropique par séquençage de la population est maintenant disponible aux États-Unis. Tropisme du corécepteur du VIH avec séquençage Reflex to Ultradeep, Quest Diagnostics Ce test Reflex a été comparé au séquençage de la population seul et au Le test Trofile dans l’analyse rétrospective des patients ayant reçu le maraviroc dans les études MOTIVATE et A Le test a montré une capacité presque identique à prédire les baisses de la charge virale et de la semaine et des valeurs prédictives positives et négatives similaires à celles du test phénotypique standard Le séquençage de population seul avait des valeurs prédictives positives et négatives significativement plus faibles comparé au test Reflex ou phénotypique. Ces résultats représentent la première application commerciale du séquençage profond du VIH pour la détection des variants minoritaires du VIH. un test de tropisme génotypique a plus avantages, car il est actuellement plus rentable et plus rapide à réaliser que le test de tropisme phénotypique

CONTROVERSES

Inhibiteurs nucléosidiques de la transcriptase inverse

Dans l’analyse groupée des patients naïfs de traitement initiant un régime à base d’INNTI, ceux présentant des variants minoritaires résistants aux INTI ont des temps d’échec du traitement comparés à ceux sans. Cependant, seul un sous-groupe d’individus a été testé pour les variants minoritaires NRTI , qui étaient principalement limitées à MV et KR D’autres études évaluant l’importance des variants minoritaires résistants NRTI ont rapporté des résultats contradictoires Plusieurs petites études ont montré des associations possibles entre les variants minoritaires résistants NRTI et l’échec virologique , tandis que d’autres ont détecté aucune association Il existe des preuves que les mutations NRTI à basse fréquence peuvent être détectées après rebond virologique / échec Des études supplémentaires évaluant l’impact des variants minoritaires NRTI-résistants bénéficieraient d’un séquençage profond pour évaluer le spectre complet des INTI les mutations de résistance comme il y a actuellement ≥ les mutations de résistance NRTI listées dans la base de données de Stanford sur la pharmacorésistance du VIH

Inhibiteurs d’intégrase

Résistance aux inhibiteurs de transfert de brin d’intégrase INSTI Le raltégravir et l’elvitégravir partagent un certain nombre de caractéristiques de résistance aux INNTI qui pourraient augmenter la probabilité que les variants minoritaires pharmacorésistants puissent contribuer au risque d’échec virologique. La résistance aux inhibiteurs de l’intégrase est habituellement sélectionnée plus rapidement lors des expériences de passage in vitro que la résistance aux INTI ou aux inhibiteurs de la protéase. Comme avec les INNTI, l’échec clinique du raltégravir et de l’elvitégravir s’accompagne souvent de preuve génotypique de résistance aux INSTI Un rapport documente un cas d’échec virologique et d’émergence de résistance au raltégravir chez un patient présentant des variantes minoritaires préexistantes résistantes au raltégravir La proportion de patients présentant des mutations de résistance aux médicaments à basse fréquence est également un Dans quelle mesure ces variantes minoritaires contribuent-elles au risque d’échec thérapeutique? Dans une étude sur des patients, on a trouvé des variants minoritaires QR avant l’exposition aux inhibiteurs de l’intégrase Dans une analyse cas-témoin rétrospective de l’étude BENCHMRK-, les personnes atteintes d’un échec thérapeutique par rapport au% avec succès du traitement ont montré une mutation de résistance au raltégravir minoritaire primaire ou secondaire avant le traitement par le raltégravir . Cependant, aucune étude n’a montré une association significative entre la présence de variants minoritaires résistants au raltégravir et une risque accru d’échec du traitement De plus, un certain nombre d’autres études n’ont détecté ni pré-traitement significative variantes minoritaires résistantes au raltégravir ou un risque accru d’échec virologique Cependant, ces études ont été relativement petites et plus grandes sont nécessaires. Le dolutégravir semble avoir une barrière génétique plus élevée à la résistance que le raltégravi r et elvitégravir Son activité est moins susceptible d’être affectée par des variants minoritaires contenant des mutations uniques de résistance INSTI

Inhibiteurs de protéase

L’utilisation de méthodes de génotypage plus sensibles a augmenté de manière significative le nombre de mutations de résistance à l’IP détectables dans les échantillons de pré- [,,,,] et de post-traitement [, -] Cependant, les preuves d’une association significative entre IP à basse fréquence Un certain nombre de facteurs peuvent contribuer à cette absence d’association Contrairement à la plupart des INNTI et des inhibiteurs de l’intégrase, la majorité des IP stimulés par le ritonavir présentent un haut niveau de résistance à la résistance car ils nécessitent de multiples mutations. conférer une résistance significative La combinaison appropriée de mutations ne devrait pas apparaître de novo en proportion significative en l’absence de pression sélective du médicament. Bien qu’une seule mutation de résistance confère une résistance élevée à l’atazanavir, la réduction significative de la cette mutation peut minimiser la fréquence et donc l’impact des variantes minoritaires portant ce mutat Il est possible que des variants minoritaires pharmacorésistants puissent jouer un rôle dans l’échec de l’IP chez les patients avec une résistance transmise ou chez ceux qui ont précédemment échoué avec des mutations de résistance dont la fréquence a diminué avec le temps. détectés, il peut être difficile de distinguer entre la résistance aux médicaments transmise et ceux générés de novo En raison du nombre d’IP utilisés en clinique et de la variété des mutations impliquées dans la résistance à ces médicaments, il sera difficile d’effectuer une analyse pour les INNTI d’évaluer la signification clinique des variantes minoritaires résistantes aux IP

CONCLUSIONS

Il a été démontré que la détection de variantes de VIH à basse fréquence avec une sensibilité aux médicaments modifiée est cliniquement significative dans les contextes suivants: détection de variants minoritaires résistants aux INNTI après exposition à la névirapine à dose unique; la détection de variants minoritaires NNRTI-résistants avant l’initiation d’un régime à base de NNRTI de première ligne; En outre, il existe des preuves que les techniques ultrasensibles pourraient être utiles après une défaillance virologique des régimes à base de NNRTI ou d’IP pour détecter les mutations de résistance apparues pendant l’échec du traitement, mais qui ont diminué L’efficacité des médicaments dans d’autres classes est également affectée par la présence de variantes minoritaires. L’incertitude existe également quant à la meilleure méthode de détection des variants minoritaires dans un contexte clinique mammaire. l’existence d’un seuil pour ce qui constitue une fréquence ou un nombre significatif de variants résistants et l’importance de l’évaluation des mutations de résistance dans le réservoir d’ADN-VIH. Actuellement, les cliniciens ne disposent pas de tests pour la de tests pour l’utilisation des corécepteurs Cependant, des efforts sont en cours dans le monde entier Pour valider et mettre en œuvre un séquençage profond pour le génotypage systématique de résistance au VIH, [- -] Comparé aux tests de génotypage VIH actuels, le séquençage profond a non seulement amélioré la sensibilité pour détecter les mutations de résistance basse fréquence, mais se révélera probablement moins Cependant, la sensibilité accrue de ces nouveaux tests pour la détection des variantes minoritaires est également associée à un risque accru de détection des artefacts de résistance générés en laboratoire lors de l’amplification ou du séquençage. Il est important de définir des limites de détection prudentes pour ces tests ultrasensibles et de valider rigoureusement les logiciels d’analyse de séquences à utiliser en pratique clinique. De plus, le défi tant pour les cliniciens que pour les chercheurs sera de définir des algorithmes d’interprétation de résistance appropriés. variants de fréquence détectés par ces tests ultrasensiblesAdditi Une recherche onale est également nécessaire pour clarifier l’importance des variantes minoritaires en dehors des INNTI et des antagonistes du RCC, et pour définir la fréquence ou le nombre de copies des variantes minoritaires qui devraient inciter à choisir un autre régime. Pour le moment, les cliniciens doivent être conscients ces nouvelles technologies et les implications cliniques des variantes du VIH-minorité, en particulier pour ceux qui ont reçu sdNVP ou qui initient un antagoniste du CCR

Remarques

Soutien financier Ce travail a été soutenu par le National Institutes of Health AI à JZL et AIPotential conflits d’intérêts JZL a servi de consultant pour Therapy Edge et a reçu des honoraires de discours de Quest Diagnostics DRK a servi de consultant et / ou a reçu des recherches accorder le soutien d’Abbott, d’Avexa, de Bristol-Myers Squibb, de Boehringer-Ingelheim, de Gilead, de GlaxoSmithKline, de Merck, de Roche, de Tobira, de Vertex, de ViroStatistics et de ViiV Healthcare; et a reçu des honoraires de la part de Gilead et des auteurs de RocheBoth ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits potentiels de conflits d’intérêts que les éditeurs considèrent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués