Preview

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии

Расширенный поиск

Применение секвенирования следующего поколения для исследования двойной ВИЧ-инфекции

https://doi.org/10.36233/0372-9311-153

Полный текст:

Аннотация

Введение. Целью исследования был сравнительный анализ эффективности выявления и подтверждения двойной ВИЧ-инфекции с применением классического популяционного секвенирования (ПС) и секвенирования следующего поколения (NGS) для фрагмента гена pol ВИЧ-1, кодирующего протеазу и часть обратной транскриптазы (позиции 2253–3368).
Материалы и методы. Исследованы модельные образцы межсубтиповой двойной ВИЧ-инфекции, содержащие вирусы ВИЧ-1 субтипа B, субсубтипа A6 и рекомбинантной формы CRF63_02A1. Вирусы смешивали попарно в соотношении от 10 до 90% для создания 3 групп модельных образцов: CRF63vsB, CRF63vsA6 и A6vsB. Нуклеотидные последовательности, полученные технологиями ПС и NGS, с порогами чувствительности к минорным вариантам вируса 5, 10, 15 и 20% (NGS5–NGS20 соответственно) использовали для определения величин индекса вырожденности (DB) и индекса синонимичности (SM). Фрагмент исследуемого региона (позиции 2725–2981) служил для анализа операционных таксономических единиц.
Результаты. Применение NGS5 оказалось наиболее эффективным для выявления двойной ВИЧ-инфекции в модельных образцах. Было обнаружено статистически достоверное (p < 0,01) увеличение DB- и SM-индексов для NGS5 по сравнению с ПС. Это позволило с помощью NGS5 выявить двойную ВИЧ-инфекцию в 25 модельных образцах из 27, в то время как ПС позволяло выявлять её лишь в 15 образцах. Анализ операционных таксономических единиц подтвердил двойную ВИЧ-инфекцию во всех группах модельных образцов.
Обсуждение. Эффективность выявления и подтверждения двойной ВИЧ-инфекции зависит как от доли каждого вируса в образце, так и от генетических особенностей данных вирусов. Заключение. Внедрение в рутинную практику генетического анализа технологии NGS позволит не только более эффективно выявлять генетические особенности инфекционных агентов, но и проводить более глубокий анализ эпидемиологической ситуации.

Об авторах

И. А. Лаповок
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Лаповок Илья Андреевич - к.б.н., с.н.с. Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



П. Б. Барышев
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Барышев Павел Борисович - к.б.н., биоинформатик Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



Д. В. Салеева
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Салеева Дарья Владиславовна - м.н.с., Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



А. А. Кириченко
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Кириченко Алина Алексеевна - н.с. Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



А. В. Шлыкова (Мурзакова)
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Шлыкова (Мурзакова) Анастасия Вениаминовна - н.с. Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



Д. Е. Киреев
Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии Роспотребнадзора
Россия

Киреев Дмитрий Евгеньевич - к.б.н., н.с. Научной группы разработки новых методов диагностики ВИЧ-инфекции и вирусных гепатитов

Москва



Список литературы

1. Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е. Двойная ВИЧ-инфекция: эпидемиология, клиническая значимость и диагностика. Инфекционные болезни. 2019; 17(2): 87–93. https://doi.org/10.20953/1729-9225-2019-2-87-93

2. Cornelissen M., Jurriaans S., Kozaczynska K., Prins J.M., Hamidjaja R.A., Zorgdrager F., et al. Routine HIV-1 genotyping as a tool to identify dual infections. AIDS. 2007; 21(7): 807–11. https://doi.org/10.1097/QAD.0b013e3280f3c08a

3. Soares de Oliveira A.C., Pessoa de Farias R., da Costa A.C., Melillo Sauer M., Bassichetto K.C., Santos Oliveira S.M., et al. Frequency of subtype B and F1 dual infection in HIV-1 positive, Brazilian men who have sex with men. Virol. J. 2012; 9: 223. https://doi.org/10.1186/1743-422X-9-223

4. Redd A.D., Ssemwanga D., Vandepitte J., Wendel S.K., Ndembi N., Bukenya J., et al. The rates of HIV-1 superinfection and primary HIV-1 infection are similar in female sex workers in Uganda. AIDS. 2014; 28(14): 2147–52. https://doi.org/10.1097/QAD.0000000000000365

5. Luan H., Han X., Yu X., An M., Zhang H., Zhao B., et al. Dual infection contributes to rapid disease progression in men who have sex with men in China. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 2017; 75(4): 480–7. https://doi.org/10.1097/qai.0000000000001420

6. Лаповок И.А., Салеева Д.В., Кириченко А.А., Мурзакова А.В., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е. Исследование частоты встречаемости двойной ВИЧ-инфекции в России. Инфекционные болезни. 2020; 18(4): 138–48. https://doi.org/10.20953/1729-9225-2020-4-138-148

7. Gao Y., Tian W., Han X., Gao F. Immunological and virological characteristics of human immunodeficiency virus type 1 superinfection: implications in vaccine design. Front. Med. 2017; 11(4): 480–9. https://doi.org/10.1007/s11684-017-0594-8

8. Pacold M., Smith D., Little S., Cheng P.M., Jordan P., Ignacio C., et al. Comparison of methods to detect HIV dual infection. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2010; 26(12): 1291–8. https://doi.org/10.1089/aid.2010.0042

9. Casado C., Pernas M., Rava M., Ayerdi O., Vera M., Alenda R., et al. High-risk sexual practices contribute to HIV-1 double infection among men who have sex with men in Madrid. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2020; 36(11): 896–904. https://doi.org/10.1089/AID.2020.0068

10. Popescu B., Banica L., Nicolae I., Radu E., Niculescu I., Abagiu A., et al. NGS combined with phylogenetic analysis to detect HIV-1 dual infection in Romanian people who inject drugs. Microbes Infect. 2018; 20(5): 308–11. https://doi.org/10.1016/j.micinf.2018.03.004

11. Kireev D.E., Lopatukhin A.E., Murzakova A.V., Pimkina E.V., Speranskaya A.S., Neverov A.D., et al. Evaluating the accuracy and sensitivity of detecting minority HIV-1 populations by Illumina next-generation sequencing. J. Virol. Methods. 2018; 261: 40–5. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2018.08.001

12. Yerly S., Jost S., Monnat M., Telenti A., Cavassini M., Chave J.P., et al. HIV-1 co/super-infection in intravenous drug users. AIDS. 2004; 18(10): 1413–21. https://doi.org/10.1097/01.aids.0000131330.28762.0c

13. Ring K., Muir D., Mackie N., Bailey A.C. HIV-1 superinfection in a patient with known HIV-2 – A case report. Int. J. STD AIDS. 2020; 31(3): 271–3. https://doi.org/10.1177/0956462420901969

14. Wagner G.A.., Pacold M.E., Kosakovsky Pond S.L., Caballero G., Chaillon A., Rudolph A.E., et al. Incidence and prevalence of intrasubtype HIV-1 dual infection in at-risk men in the United States. J. Infect. Dis. 2014; 209(7): 1032–8. https://doi.org/10.1093/infdis/jit633

15. Van der Kuyl A.C., Cornelissen M. Identifying HIV-1 dual infections. Retrovirology. 2007; 4: 67. https://doi.org/10.1186/1742-4690-4-67

16. Inzaule S.C., Hamers R.L., Noguera-Julian M., Casadellà M., Parera M., Kityo C., et al. Clinically relevant thresholds for ultrasensitive HIV drug resistance testing: a multi-country nested case-control study. Lancet HIV. 2018; 5(11): e638–46. https://doi.org/10.1016/S2352-3018(18)30177-2

17. Кириченко А.А., Свиридова А.А., Лопатухин А.Э., Мурзакова А.В., Лаповок И.А., Гоптарь И.А. и др. Корреляция результатов высокопроизводительного и классического методов секвенирования при анализе лекарственной устойчивости вируса иммунодефицита человека у пациентов на фоне неэффективной антиретровирусной терапии. Инфекционные болезни. 2019; 17(2): 12–9. https://doi.org/10.20953/1729-9225-2019-2-12-19

18. Trabaud M.A., Icard V., Ramière C., Tardy J.C., Scholtes C., André P. Comparison of HIV-1 drug-resistance genotyping by ultra-deep sequencing and sanger sequencing using clinical samples. J. Med. Virol. 2017; 89(11): 1912–9. https://doi.org/10.1002/jmv.24872

19. Герасимов А.Н. Медицинская статистика: учебное пособие. М.: МИА; 2007.

20. Foley B.T., Leitner T., Paraskevis D., Peeters M. Primate immunodeficiency virus classification and nomenclature: Review. Infect. Genet. Evol. 2016; 46: 150–8. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2016.10.018

21. Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е., Казеннова Е.В., Лебедев А.В., Бобкова М.Р. и соавт. Молекулярно-эпидемиологический анализ вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в России в 1987–2015 гг. Терапевтический архив. 2017; 89(11): 44–9. https://doi.org/10.17116/terarkh2017891144-49

22. Baryshev P., Bogachev V., Gashnikova N. HIV-1 genetic diversity in Russia: CRF63_02A1, a new HIV type 1 genetic variant spreading in Siberia. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2014; 30(6): 592–7. https://doi.org/10.1089/AID.2013.0196

23. Holmes H., Davis C., Heath A. Development of the 1st International Reference Panel for HIV-1 RNA genotypes for use in nucleic acid-based techniques. J. Virol. Methods. 2008; 154(1-2): 86–91. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2008.08.014


Рецензия

Просмотров: 52


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0372-9311 (Print)
ISSN 2686-7613 (Online)