scholarly journals Εκτίμηση των χαρακτηριστικών της επιδημίας του HIV-1 στην Ελλάδα με μεθόδους μοριακής επιδημιολογίας

2019 ◽  
Author(s):  
Ευαγγελία-Γεωργία Κωστάκη

Ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (Human Immunodeficiency Virus – HIV) έχει προκαλέσει μία από τις μεγαλύτερες πανδημίες στα χρονικά της ανθρωπότητας. Στην Ελλάδα, σύμφωνα με στοιχεία του εθνικού συστήματος επιδημιολογικής επιτήρησης της HIV/AIDS λοίμωξης (Εθνικός Οργανισμός Δημόσιας Υγείας – Ε.Ο.Δ.Υ), ο συνολικός αριθμός των ατόμων που έχουν προσβληθεί από τον ιό μέχρι τα τέλη του 2018 ανέρχεται σε 17.389. Επίσης, στην Ελλάδα, με απαρχή το 2011, συνέβη μία από τις μεγαλύτερες επιδημικές εκρήξεις στην Ευρώπη σε χρήστες ενδοφλέβιων ναρκωτικών (ΧΕΝ). Η παρούσα διατριβή είχε σκοπό τη διερεύνηση και την αποτύπωση της επιδημίας του HIV-1 στην Ελλάδα με μοριακές μεθόδους και καινοτόμες εφαρμογές. Συγκεκριμένα, αναλύθηκαν 4.856 μοναδικές HIV-1 νουκλεοτιδικές αλληλουχίες, οι οποίες αποτελούσαν το μεγαλύτερο δυνατό δείγμα διαθέσιμων δεδομένων με δειγματοληψία το χρονικό διάστημα 1999-2015 από το μεγαλύτερο τμήμα της Ελληνικής επικράτειας. Η ανάλυση των αλληλουχιών βασίστηκε σε καινοτόμες εφαρμογές μοριακών μεθόδων, και συγκεκριμένα σε εφαρμογές φυλογενετικής, φυλοδυναμικής και φυλογεωγραφικής ανάλυσης. Η υποτύπηση των υπό μελέτη αλληλουχιών έδειξε ότι επικρατέστεροι HIV-1 τύποι στην Ελλάδα παραμένουν οι υπότυποι B (44,2%) και A1 (25,3%). Παρόλο αυτά, η διαχρονική εκτίμηση του επιπολασμού των HIV-1 υπότυπων το χρονικό διάστημα 1999-2015 έδειξε ότι η επιδημία του HIV-1 στην Ελλάδα διαφοροποιείται σημαντικά με το πέρασμα του χρόνου. Συγκεκριμένα, ο επιπολασμός του υπότυπου Β και όλων των μη Β μη Α1 υπότυπων βρέθηκε να μειώνεται σταδιακά στην πορεία του χρόνου, σε αντίθεση με τον επιπολασμό του υπότυπου Α1 και των ανασυνδυασμένων τύπων του ιού ο οποίος βρέθηκε να παρουσιάζει αυξητική τάση. Η μελέτη των προτύπων διασποράς των επικρατέστερων ΗΙV-1 υπότυπων στην Ελλάδα έδειξε ότι η επιμέρους επιδημία του υπότυπου Α1 (93,8%) παρουσιάζει υψηλότερα επίπεδα τοπικής διασποράς συγκριτικά με του Β (77,1%). H τοπική διασπορά του υπότυπου Α1 βρέθηκε να σχετίζεται σημαντικά με τον τρόπο μετάδοσης (άνδρες που κάνουν σεξ με άνδρες, Men who have Sex with Men – MSM) και την εθνικότητα (Ελληνική), ενώ του Β με την περίοδο δειγματοληψίας (2011-2015). Η μοριακή επιτήρηση της επιδημίας του HIV-1 στους ΧΕΝ της Αθήνας το χρονικό διάστημα 2011-2014 ανέδειξε την ύπαρξη τεσσάρων κύριων τοπικών δικτύων διασποράς του ιού (επιμέρους επιδημίες) σε ΧΕΝ (CRF14_BG, CRF35_AD, Β, A). Στα δίκτυα αυτά βρέθηκαν, επίσης, αλληλουχίες από μη ΧΕΝ, που υποδηλώνουν την ύπαρξη μετάδοσης του ιού από ΧΕΝ και σε άλλες ομάδες κινδύνου. Επιπρόσθετα, βρέθηκε ότι οι επιμέρους επιδημίες του υπότυπου Α1 και του CRF35_AD ξεκίνησαν την ίδια περίπου χρονική περίοδο (Δεκέμβριος 2009 - Μάιος 2010) και παρουσίασαν έντονη αύξηση κατά τα αρχικά στάδια της επιδημίας, σε αντίθεση με εκείνες του υπότυπου Β και του CRF14_BG για τις οποίες εκτιμήθηκε ότι η προέλευση τους ήταν προγενέστερη (B: Μάρτιος 2006, CRF14_BG: Ιούλιος 2008) και ότι οι μεταδόσεις διήρκησαν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Εστιάζοντας στους ΧΕΝ με μη Ελληνική εθνικότητα στην Αθήνα βρέθηκε ότι το μεγαλύτερο ποσοστό (94,3%) μολύνθηκε με HIV-1 μετά την άφιξη του στην Ελλάδα. Οι μεταδόσεις σε αυτόν τον ειδικό πληθυσμό πραγματοποιήθηκαν, κυρίως, εντός των τοπικών δικτύων διασποράς των ΧΕΝ (CRF14_BG, CRF35_AD, B, A1). Επίσης, βρέθηκε ότι κατά την επιδημική έκρηξη του HIV-1 στους ΧΕΝ στην Αθήνα οι μεταδόσεις του ιού συνέβησαν με μεγαλύτερη συχνότητα μεταξύ των ΧΕΝ διαφορετικών εθνικοτήτων (με μη Ελληνική εθνικότητα). Η μελέτη των κοινωνικών δικτύων και του τρόπου διασποράς του HIV-1 στους ΧΕΝ που συμμετείχαν στο πρόγραμμα «TRIP» (Transmission Reduction Intervention Project – TRIP) στην Αθήνα έδειξε ότι τo 59,3% των ατόμων είχε μολυνθεί σε κοινά δίκτυα μετάδοσης και είχε κοινωνική δικτύωση πρώτου βαθμού. Το υψηλό αυτό ποσοστό υποδηλώνει ότι κατά την επιδημία του HIV-1 στους ΧΕΝ στην Αθήνα περισσότερες από τις μισές μεταδόσεις πραγματοποιήθηκαν μεταξύ ατόμων με κοινωνική δικτύωση. Επιπρόσθετα, στον ίδιο πληθυσμό δείχθηκε ότι οι μεταδόσεις μεταξύ ατόμων με πρόσφατη HIV-1 λοίμωξη είναι πιο συχνές και, συνεπώς, τα άτομα με πρόσφατη HIV-1 λοίμωξη πιθανόν αποτελούν πηγές μετάδοσης του ιού. Αναφορικά με τον επιπολασμό αντοχής σε οποιαδήποτε κατηγορία φαρμάκων σε μη θεραπευμένα άτομα το διάστημα 2003-2015 εκτιμήθηκε 22,2%, με την αντοχή σε NNRTIs (Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors) να παρουσιάζει τα υψηλότερα ποσοστά (16,9%) και να αυξάνεται στην πορεία του χρόνου. Επιπρόσθετα, εντοπίστηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των NRTIs (Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors) και NNRTIs ως προς τα πρότυπα μετάδοσης των ανθεκτικών στελεχών. Συγκεκριμένα, οι κυρίαρχες μεταλλαγές στα NNRTIs (E138A, K103N) βρέθηκαν να μεταδίδονται σε τοπικά δίκτυα (πέντε επιμέρους επιδημίες) και να σχετίζονται με μεταδόσεις μεταξύ MSM και υπότυπο Α1. Τέλος, για τρεις επιμέρους επιδημίες της E138A εκτιμήθηκε ότι ξεκίνησαν το ίδιο περίπου χρονικό διάστημα (1995-1997) και παρέμεναν ενεργές μεταξύ 2011 και 2015. Σε αντίθεση με τις παραπάνω επιδημίες, για την επιδημία της K103N εκτιμήθηκε ότι ξεκίνησε αρκετά πιο πρόσφατα (2007) και παρέμενε ενεργή το διάστημα 2008-2013. Εν κατακλείδι, σύμφωνα με το Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των Η.Π.Α. (Centers for Disease Control and Prevention – CDC) η διερεύνηση και αποτύπωση των χαρακτηριστικών μιας επιδημίας είναι καίριας σημασίας προκειμένου να επιτευχθεί ο έλεγχος της επιδημίας. Προς αυτήν την κατεύθυνση, τα ευρήματα της παρούσας διατριβής, τα οποία προέκυψαν από την εφαρμογή καινοτόμων μεθόδων μοριακής επιδημιολογίας, οδήγησαν στην παραγωγή τεκμηριωμένης γνώσης που μπορεί να συμβάλει σημαντικά στην προσπάθεια ελέγχου της επιδημίας του HIV-1 στην Ελλάδα.

2007 ◽  
Vol 81 (20) ◽  
pp. 11507-11519 ◽  
Author(s):  
Francesca Ceccherini-Silberstein ◽  
Valentina Svicher ◽  
Tobias Sing ◽  
Anna Artese ◽  
Maria Mercedes Santoro ◽  
...  

ABSTRACT Resistance to antivirals is a complex and dynamic phenomenon that involves more mutations than are currently known. Here, we characterize 10 additional mutations (L74V, K101Q, I135M/T, V179I, H221Y, K223E/Q, and L228H/R) in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) reverse transcriptase which are involved in the regulation of resistance to nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs). These mutations are strongly associated with NNRTI failure and strongly correlate with the classical NNRTI resistance mutations in a data set of 1,904 HIV-1 B-subtype pol sequences from 758 drug-naïve patients, 592 nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NRTI)-treated but NNRTI-naïve patients, and 554 patients treated with both NRTIs and NNRTIs. In particular, L74V and H221Y, positively correlated with Y181C, were associated with an increase in Y181C-mediated resistance to nevirapine, while I135M/T mutations, positively correlated with K103N, were associated with an increase in K103N-mediated resistance to efavirenz. In addition, the presence of the I135T polymorphism in NNRTI-naïve patients significantly correlated with the appearance of K103N in cases of NNRTI failure, suggesting that I135T may represent a crucial determinant of NNRTI resistance evolution. Molecular dynamics simulations show that I135T can contribute to the stabilization of the K103N-induced closure of the NNRTI binding pocket by reducing the distance and increasing the number of hydrogen bonds between 103N and 188Y. H221Y also showed negative correlations with type 2 thymidine analogue mutations (TAM2s); its copresence with the TAM2s was associated with a higher level of zidovudine susceptibility. Our study reinforces the complexity of NNRTI resistance and the significant interplay between NRTI- and NNRTI-selected mutations. Mutations beyond those currently known to confer resistance should be considered for a better prediction of clinical response to reverse transcriptase inhibitors and for the development of more efficient new-generation NNRTIs.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document