Protéine IP inductible à l’interféron γ – en tant qu’outil de dépistage pour optimiser la surveillance de l’ARN du virus de l’immunodéficience humaine dans les milieux à ressources limitées

ContexteRéalisation d’un traitement antirétroviral efficace La surveillance de l’ART est un déterminant clé pour assurer la suppression virale et atteindre les objectifs ONUSIDA L’étalon-or pour détecter l’échec virologique est le virus de l’immunodéficience humaine plasmatique Test de charge virale ARN [VL]; Cependant, sa disponibilité est très limitée dans les pays à faible revenu en raison des coûts et des contraintes opérationnelles. MéthodologieHV – Les adultes infectés par le VIH participant à des visites de routine à l’hôpital du district de Manhiça au Mozambique ont déjà été évalués pour leur échec virologique. La protéine inductible IP a été quantifiée par dosage immuno-enzymatique La régression logistique a été utilisée pour construire un modèle IP capable d’identifier les individus avec VL & gt; Parmi les individus analysés,% ont été utilisés pour l’entraînement par modélisation et% pour la validation. Les courbes caractéristiques du récepteur ont été utilisées pour évaluer les résultats de prédiction du modèle.Des individus inclus dans l’ensemble d’apprentissage,% avaient un âge détectable. le temps médian sous traitement antirétroviral était de plusieurs années. Les taux d’IP étaient significativement plus élevés chez les sujets ayant une pg / mL détectable par rapport à ceux ayant une VL pg / mL indétectable P & lt; , U test IP – modèle univarié démontré zone de performance de classification élevée sous la courbe = [% intervalle de confiance {CI}, -] En utilisant une valeur seuil IP- ≥ pg / mL, le modèle identifie VL détectable avec% sensibilité% CI,% -% et% spécificité% CI,% -%, valeurs confirmées dans l’ensemble de validationConclusionsIP- est un biomarqueur précis pour dépister les personnes sous traitement antirétroviral pour une virémie détectable. D’autres études devraient évaluer les avantages de l’IP- comme approche de triage paramètres limités

Dans le cadre du Programme commun des Nations Unies sur le VIH / sida, l’ONUSIDA a annoncé de nouvelles cibles audacieuses pour la riposte mondiale au virus de l’immunodéficience humaine (VIH), communément appelée «stratégie». , composé de% de personnes vivant avec le VIH conscientes de leur statut,% de personnes diagnostiquées séropositives sous traitement, et% de personnes sous traitement antirétroviral, par Bien que des efforts internationaux considérables aient entraîné une augmentation spectaculaire du traitement antirétroviral ART Au cours des dernières années, relativement peu de progrès ont été réalisés dans le développement d’outils simples, précis et abordables qui permettent une surveillance efficace de l’efficacité de l’ART En, l’Organisation mondiale de la Santé a recommandé des tests de charge virale. quelques mois après le début du traitement antirétroviral et chaque mois comme l’approche de surveillance privilégiée pour superviser l’observance du traitement et de minimiser l’échec Selon le dernières directives de l’OMS, l’échec virologique VF est défini par un VL & gt; La surveillance de la LV est importante pour le diagnostic rapide de la FV afin de permettre des interventions précoces, d’éviter d’autres transmissions et d’éviter les retards dans les changements de régime qui pourraient entraîner la progression de la maladie ou l’émergence de médicaments. résistances Cependant, malgré les recommandations internationales, les tests de LV ne sont toujours pas largement disponibles dans de nombreux pays à revenu faible et intermédiaire en raison des coûts élevés et des contraintes de mise en œuvre L’alternative à la LV est souvent clinique et / ou immunologique , qui entraîne fréquemment des patients restant sur ART échouant ainsi que des changements de régime inutiles L’expression de plusieurs cytokines de réponse inflammatoire et immunitaire est augmentée pendant la réplication du VIH Des études antérieures ont montré que les niveaux plasmatiques de l’interféron-inductible protéine IP- corrélation avec VL et VL set-point au cours de l’infection primaire du VIH non traitée et déclinent après l’initiation du TAR à la fois dans De même, nous avons vu que, sur un total de biomarqueurs inflammatoires, IP- montre la plus forte association avec la LV et le meilleur pouvoir prédictif pour identifier l’infection aiguë par le VIH chez les patients séronégatifs fébriles Pastor et al, manuscrit en préparation Nous avons émis l’hypothèse qu’en raison de sa forte association avec la LV, le niveau plasmatique d’IP pourrait être un marqueur de substitution de la virémie détectable chez les individus traités par TAR, fournissant un outil de dépistage simple et abordable pour détecter les VF dans les PRFM

Méthodes

Population étudiée

La présente étude est une sous-étude d’une cohorte transversale pour la détection de la pharmacorésistance chez des adultes traités par TARV entre février et mars à l’hôpital du district de Manhiça MDH, Maputo, sud du Mozambique Au moment de l’étude Le protocole d’étude a été approuvé par les comités d’éthique institutionnels et les comités d’éthique de l’hôpital de la clinique de Barcelone, Badalona Germans Trias i. Hôpital de Pujol, Espagne, et le Comité national sur la bioéthique de la santé, Mozambique Tous les participants à l’étude ont fourni le consentement éclairé signéEn bref, les adultes & gt; Les patients avaient une infection à VIH documentée, une initiation documentée au traitement antirétroviral ≥ mois et un consentement écrit éclairé. Les procédures de prélèvement et de collecte des données ont été décrit précédemment et comprend un échantillon de sang unique et des données sociodémographiques et cliniques recueillies dans un questionnaire spécifique

Procédures de laboratoire

Les taux d’ARN du VIH ont été déterminés dans des échantillons plasmatiques par PCR en chaîne inverse Abbott m RealTime System avec une limite de détection de copies / mL, et les numérations T CD ont été déterminées dans le sang total par cytométrie en flux en utilisant FACSCalibur BD Biosciences comme décrit précédemment. Le niveau d’IP a été mesuré dans des échantillons de plasma par dosage immuno-enzymatique ELISA de Duo-Set humain, systèmes R & D, Minneapolis, Minnesota selon les instructions du fabricant; % De Tween-Sigma-Aldrich, St Louis, Missouri% de sérumalbumine bovine Sigma-Aldrich dans une solution saline tamponnée au phosphate a été utilisée comme solution de blocage, de la tétraméthylbenzidine Sigma-Aldrich comme substrat et de l’acide sulfurique comme solution d’arrêt. la densité a été mesurée à et nm Les valeurs assignées aux données se situant en dehors des limites de quantification étaient le double et la moitié des limites de quantification supérieure et inférieure, respectivement

Analyses statistiques

Les données ont été saisies en double à l’aide de Fox Pro version Microsoft Corporation, Redmond, Washington et analysées en utilisant le logiciel R et StataCorp StataCorp, College Station, TexasProportions et les variables continues ont été comparées en utilisant le test U et non-paramétrique Mann-Whitney U, respectivement ont été utilisés pour évaluer les coefficients de corrélation des variables continuesPour évaluer la capacité des niveaux IP et des variables cliniques à identifier correctement les cas, une régression logistique avec probabilité pénalisée a été effectuée Selon une sélection aléatoire des individus inclus dans cette analyse,% ont été utilisés pour l’analyse des données et la construction du modèle n = et% pour la validation du modèle n = Un modèle de régression logistique multivariée a été construit en appliquant une sélection par étapes à l’ensemble des variables: IP-, sexe, Nombre de lymphocytes T CD, indice de masse corporelle IMC, jours sous ART et présence de symptômes Dans la sélection, variables avec Valeurs P & lt; pourrait entrer dans le modèle alors qu’une valeur P & lt; Les résultats testés étaient des VL détectables définis comme ARN du VIH & gt; copies / mL et VF définis comme ARN du VIH & gt; copies / mL La capacité diagnostique a été déterminée à l’aide des caractéristiques de fonctionnement du récepteur Analyses ROC Les courbes ROC des modèles univariés et multivariés ont été comparées pour la meilleure prédiction

RÉSULTATS

Caractéristiques de la population

Parmi les individus inclus dans l’analyse transversale pour la pharmacorésistance , IP- a été déterminée en% Nous avons donc formé notre modèle sur% des individus avec des données IP disponibles L’âge moyen des individus inclus dans l’ensemble de formation était de plusieurs années écart-type [SD], années et% étaient des femmes Le temps médian sous ART était de plusieurs années intervalle interquartile [IQR], – années et% recevaient zidovudine / lamivudine / névirapine au moment de l’enquête L’IMC moyen était kg / m SD, kg / m, le nombre médian de cellules T CD était de cellules / μL IQR, – cellules / μL, et% présentaient tout type de symptômes au moment de l’enquête Trente-quatre pour cent avaient des critères détectables VL / et% / met pour la définition standard de VF VL & gt; copies / mL En revanche, lorsque des critères cliniques et immunologiques ont été utilisés, seulement% / des sujets étaient soupçonnés de présenter une insuffisance ART. Les caractéristiques de la population ne différaient pas significativement de celles des individus inclus dans l’analyse transversale de la résistance ni ceux inclus dans l’ensemble de validation P & gt;

Évaluation d’un modèle basé sur la protéine inductible par l’interféron γ pour identifier la virémie détectable

Les taux d’IP médians étaient significativement plus élevés chez les individus ayant une LV détectable par rapport à ceux ayant une VL pg / mL indétectable vs pg / mL, respectivement; Test U P & lt; ; Les niveaux de propriété intellectuelle n’ont pas différé significativement de ceux des individus inclus dans l’ensemble de validation P & gt; Parmi les individus ayant une VL détectable, les taux d’IP étaient significativement corrélés avec VL ρ =, P =

Figure Vue largeDownload slide Comparaison des niveaux de protéines IP induites par l’interféron γ chez des individus traités par antirétroviraux avec et sans charge virale détectable VL & gt; copies / mL Boîte comme gamme interquartile IQR, ligne médiane comme médiane, moustaches comme valeurs Tukey × IQR et points comme valeurs aberrantes La signification du test U non paramétrique est indiquée par « **** » pour P & lt; Figure Vue largeDownload slide Comparaison des niveaux de protéines IP induites par l’interféron γ chez des individus traités par antirétroviraux avec et sans charge virale détectable VL & gt; copies / mL Boîte comme gamme interquartile IQR, ligne médiane comme médiane, moustaches comme valeurs Tukey × IQR et points comme valeurs aberrantes La signification du test U non paramétrique est indiquée par « **** » pour P & lt; L’analyse univariée a montré que l’IP- était significativement et positivement associé à un odds ratio VL détectable, par% d’augmentation d’IP-pg / mL; P & lt; La courbe ROC a démontré un pouvoir prédictif élevé pour la classification des individus avec VL détectable avec une aire sous la courbe ASC =% intervalle de confiance [IC], – Sexe, âge, IMC, nombre de lymphocytes T CD, jours sous ART, et présence de tout Cependant, seules les cellules IP et CD ont été retenues dans le modèle et le modèle multivarié qui en résulte n’a pas augmenté la performance de classification AUC = [% CI, -]; Figure

Figure Vue largeDownloadPerformance des modèles de protéines IP inductibles univariés et multivariés interféron-γ dans la prédiction de la charge virale détectable A, Comparaison entre les courbes ROC de caractéristiques de fonctionnement du récepteur pour la ligne univariée modèle IP avec cercles et modèle multivarié avec triangles incluant IP- et CD Point de coupure du modèle T-IP univarié pg / mL B et point de coupure du modèle multivarié C avec leurs valeurs respectives de sensibilité et de spécificitéFigure View largeDownload slidePerformance des modèles IP de protéines interféron-γ inductibles univariées et multivariées dans la prédiction de la charge virale détectable A , Comparaison entre les caractéristiques de fonctionnement du récepteur Courbes ROC pour un modèle IP univarié avec des cercles et un modèle multivarié avec des triangles incluant IP- et CD T-cell count IP- points de coupure du modèle univarié pg / mL B et points de coupure du modèle multivarié C avec leur valeurs de sensibilité et de spécificité respectives, puis courbe ROC pour Le modèle IP ivariate a été utilisé pour évaluer plusieurs valeurs seuils donnant la plus haute sensibilité. Un seuil de IP ≥ ≥ pg / mL a été sélectionné, fournissant une sensibilité de%% CI,% -% et une spécificité de%% CI,% -% pour prédiction de la virémie détectable Figure BLe modèle IP avec un seuil de ≥ pg / mL a été évalué pour l’exactitude prédictive afin d’identifier les individus avec VL détectable. Nous avons calculé les valeurs prédictives positives et négatives PPV et VAN, respectivement en utilisant la sensibilité et la spécificité du modèle. En appliquant la prévalence de la VL détectable de% observée dans l’étude de résistance transversale et la sensibilité et la spécificité du modèle IP, la VPP serait de% Figure A et la VAN serait de% Figure B

Figure Vue largeTélécharger la lameAccuracy du modèle de protéine interféron-inductible pour identifier les patients avec charge virale détectable selon la prévalence observée des individus sous thérapie antirétrovirale avec virémie détectable A, Valeur prédictive positive PPV estimée pour sensibilité Se =% et spécificité différente Sc scénarios selon l’intervalle de confiance estimé Sp =% [% intervalle de confiance,% -%] B, Valeur prédictive négative NPV estimée pour spécificité =% et différents scénarios de sensibilité selon l’intervalle de confiance estimé Se =% [% CI,% -%] La ligne pointillée / pointillée indique la VPP et la VPN à la prévalence de la LV détectable dans l’étude de la résistance transversale Figure Vue détailléeDisque de téléchargementAccurit du modèle de protéine inductible à l’interféron γ pour identifier les patients ayant une charge virale détectable selon la prévalence observée de individus sous traitement antirétroviral avec une virémie détectable A, valeur prédictive positive P VP estimé pour la sensibilité Se =% et spécificité différente Sp scénarios selon l’intervalle de confiance estimé Sp =% [% intervalle de confiance,% -%] B, valeur prédictive négative NPV estimée pour spécificité =% et différents scénarios de sensibilité selon la confiance estimée intervalle Se =% [% CI,% -%] La ligne pointillée / pointillée indique la VPP et la VPN à la prévalence de la LV détectable observée dans l’étude de la résistance transversale

Validation de la précision du modèle

Lorsque nous avons appliqué le modèle IP au panel de validation des échantillons,% des individus avec VL détectable et% des individus avec VL indétectable ont été correctement classés. La sensibilité et la spécificité dérivées du panel de validation n’étaient pas statistiquement différentes de celles obtenues avec le test d’égalité des proportions de test P = et, respectivement, confirmant ainsi la puissance prédictive du modèle IP univarié pour l’identification des individus traités par TAR avec VL détectable La prévalence de VF standard VL & gt; Les modèles univariés et multivariés ont également été testés pour leur capacité à détecter les individus avec FV standard, montrant une spécificité plus faible pour une sensibilité donnée que le modèle conçu pour identifier les individus avec VL VL détectable & gt; copies / ml; données non affichées

Comparaison de la protéine plasmatique inductible par l’interféron γ et de la quantification du virus de l’immunodéficience humaine – ARN pour prédire la charge virale détectable

Nous avons ensuite combiné les panels de formation et de validation pour estimer le nombre de tests VL requis pour la surveillance ART dans cette population en utilisant soit l’algorithme IP soit le test VL standard Tableau Considérant que l’utilisation de la surveillance VL seule nécessiterait des déterminations VL pour détecter les individus hébergeant VL détectable , l’utilisation d’un test de dépistage IP suivi d’une confirmation VL ne nécessiterait que des déterminations VL. Le test de dépistage IP nécessiterait donc moins de déterminations de VL et identifierait% de ceux ayant une LV détectable dans cet échantillon de population.

Tableau Classification des protéines inductibles par l’interféron γ Performance pour la prédiction de la virémie comparée à la charge virale or standard VL Résultat Or Standard Classification IP Indécelable VL Détectable VL Total Aucun cas Potentiel VF Total VL Résultat Or Standard Classification IP Indétectable VL Détectable VL Total Aucun cas Potentiel Les données totales de FV sont présentées en tant que modèle de% IP- avec un seuil de ≥ pg / mL comparé à la norme de référence en or pour la performance de classification des individus avec des VL & gt détectables. copies / mL Notez que des ensembles de formation et de validation ont été inclus pour simuler une classification hypothétique dans une cohorte transversale au Mozambique. Abréviations: IP-, protéine inductible à l’interféron γ; FV, échec virologique; VL, charge viraleView Large Une analyse de l’outil de rapport sur les prix et la qualité du Fonds mondial a montré que les coûts des réactifs VL variaient de US $ à US $ entre les pays Considérant le US $ comme coût moyen des réactifs pour les tests VIH-VL. En revanche, si l’on considère un coût unitaire de US $ basé sur les coûts pour d’autres cytokines similaires , le dépistage IP, ainsi que le Les déterminations VL requises dans cette cohorte impliqueraient un coût d’environ US $ par an. Cela signifie que l’introduction d’un dépistage IP pour la surveillance ART permettrait d’économiser US $ par an pour cette cohorte d’étude transversale, ce qui entraînerait des économies de% en Coût associé à la LV

DISCUSSION

l’extension du traitement entraîne souvent des retards et même l’impossibilité de renvoyer des résultats de VL dus à des structures de santé congestionnées et / ou centralisées, compromettant à la fois la qualité des services de santé et la rétention des patients. et la décentralisation des services est nécessaire pour mettre en œuvre le suivi efficace de la LV nécessaire pour atteindre les objectifs de l’ONUSIDA dans les pays à faible revenu. Nous proposons ici un nouvel algorithme pour réduire le coût de la surveillance ART en utilisant IP comme outil de dépistage balanite. Ainsi, l’attribution des ressources à la LV serait prioritaire sans compromettre la qualité des soins. Dans un contexte de ressources limitées, un test IP réduirait de moitié le nombre de tests de LV requis pour surveiller le même nombre de patients. et pourrait être combiné avec le test VL groupé pour réduire davantage le nombre de tests VL Malgré la difficulté d’ajouter un test supplémentaire à un algorithme clinique, IP- ca n être quantifié par un immunodosage enzymatique disponible dans le commerce avec un délai d’exécution d’une heure et pourrait être développé en un test au point de service, comme d’autres cytokines similaires Par conséquent, les recommandations de l’OMS seraient suivies si le dépistage IP indique des recommandations potentielles de FV standard, le soutien d’adhérence et la répétition de LV dans un intervalle de mois continueraient à être remplis pour déterminer la FV et le changement de régime antirétroviral suivant les directives de l’OMS Des études pilotes pourraient être conçues pour évaluer la faisabilité de l’intégration de ce test dans des installations de laboratoire existantesIP- est un biomarqueur abordable et facilement quantifiable; cependant, son niveau d’expression est affecté par un certain nombre de réponses inflammatoires Par conséquent, son utilisation potentielle pour identifier la FV nécessiterait une seconde étape de confirmation par VL. Dans cette sous-analyse de l’étude transversale réalisée chez des adultes sous TAR à la MDH dans le sud du Mozambique , pour détecter le% d’individus ayant une LV détectable, des tests VL étaient nécessaires. Cependant, en utilisant IP- pour exclure les individus peu susceptibles d’avoir une FV, seuls des tests VL auraient dû être effectués, réduisant ainsi de les déterminations de LV requises pour la surveillance ART dans ces contextes Bien qu’il existe des écarts de prix importants entre les pays et les politiques , et en négligeant les coûts de maintenance des instruments, ressources humaines, transport d’échantillons et coûts indirects associés à la détection tardive des FV. notre cohorte, cette approche pourrait potentiellement économiser% des coûts dérivés de la LV au système de santé. Néanmoins, ce dépistage IP n’est pas seulement présenté comme un Bien que la plupart des cas de virémie décelable aient été identifiés en utilisant le test IP, jusqu’à% ont été mal classés car ils ne nécessitaient pas de confirmation VL. Cela représente une population importante dont la FV resterait non diagnostiquée. Cependant, en fonction de la situation dans les PRFM, les conséquences de cette classification erronée doivent être évaluées par rapport aux risques d’une plus grande proportion de personnes ne bénéficiant pas de la surveillance de la LV. le niveau plasmatique est influencé par la récupération immunitaire , nous avons évalué un modèle multivarié incluant des variables cliniques; D’autres études devraient évaluer si une combinaison de IP- avec une autre cytokine inflammatoire impliquée dans les réponses virologiques ou tout autre substitut de l’activation immunitaire pourrait améliorer la précision pour prédire la virémie détectable et réduire les erreurs de classification. De plus, l’optimisation des paramètres du modèle Des études récentes ont montré des mesures précises de la LV en utilisant la SCP pour surveiller les patients sous ARV dans les pays à faible revenu IP- Il a également été démontré que cette approche a été récemment validée pour le diagnostic de la tuberculose et le suivi de la réponse au traitement antituberculeux D’autres études devraient évaluer le pouvoir prédictif des niveaux d’IP quantifiés dans DBS aux cas identifiés avec de Nous proposons donc un nouvel algorithme de dépistage IP pour la détection de la FV. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’impact de la mise en œuvre de cette approche de triage simple afin de réduire le volume de déterminations de la LV nécessaires pour surveiller la suppression virale.

Remarques

Contributions des auteurs LP, JC, RP, JB et DN étaient responsables de la conceptualisation et de la conception des études MR et SM recrutaient des sujets et collectaient et validaient des données cliniques MR et CJ coordonnaient la collecte et le traitement des échantillons sur le terrain LP effectuaient la quantification des biomarqueurs au laboratoire et validation des données LP et AC effectué des analyses statistiques LP, AC, JB et DN interprété les données LP rédigé le document JB et DN effectué critique des données critiques et la révision de l’écriture manuscrite Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscritAcknowledgements Les auteurs sont Nous remercions Victor Urrea et Llorenç Quintó pour leurs conseils statistiques. et soutien, et Laura Puyol et Helder Bulo pour leur contribution à l’étude et la coordination de laboratoire entre les institutions partenaires Les auteurs sont particulièrement reconnaissants à tous les participants à l’étude ISGlobal, IrsiCaixa et IGTP sont membres du programme CERCA, Generalitat de Catalunya Soutien financier Ce travail a été soutenu par le ministère espagnol de la Santé nombre FI / à LP; le Ministère espagnol de la Santé par le biais de Rio Hortega, numéro de subvention CM / à M R; l’Agence Espagnole de Coopération Internationale à CISM; et l’Agencia Catalana de Cooperació al Desenvolupament à Manhiça District Hospital L’étude qui a fourni des échantillons a été soutenue par Gilead SciencesPotential conflits d’intérêts Tous les auteurs: Aucun conflit d’intérêt signalé Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits potentiels Conflits d’intérêts que le les éditeurs considèrent pertinent au contenu du manuscrit ont été divulgués