ABSTRACT
The emergence of antiretroviral (ARV) drug-resistant human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) quasispecies is a major cause of treatment failure. These variants are usually replaced by drug-sensitive ones when the selective pressure of the drugs is removed, as the former have reduced fitness in a drug-free environment. This was the rationale for the design of structured ARV treatment interruption (STI) studies for the management of HIV-1 patients with treatment failure. We have studied the origin of drug-sensitive HIV-1 quasispecies emerging after STI in patients with treatment failure due to ARV drug resistance. Plasma and peripheral blood mononuclear cell samples were obtained the day of treatment interruption (day 0) and 30 and 60 days afterwards. HIV-1 pol and env were partially amplified, cloned, and sequenced. At day 60 drug-resistant variants were replaced by completely or partially sensitive quasispecies. Phylogenetic analyses of pol revealed that drug-sensitive variants emerging after STI were not related to their immediate temporal ancestors but formed a separate cluster, demonstrating that STI leads to the recrudescence and reemergence of a sequestrated viral population rather than leading to the back mutation of drug-resistant forms. No evidence for concomitant changes in viral tropism was seen, as deduced from env sequences. This study demonstrates the important role that the reemergence of quasispecies plays in HIV-1 population dynamics and points out the difficulties that may be found when recycling ARV therapies with patients with treatment failure.
Subject(s)
Anti-HIV Agents/pharmacology , Evolution, Molecular , HIV Infections/drug therapy , HIV-1/classification , HIV-1/drug effects , Reverse Transcriptase Inhibitors/pharmacology , Adult , Amino Acid Sequence , Anti-HIV Agents/therapeutic use , Drug Administration Schedule , Drug Resistance, Viral/genetics , Female , Gene Products, env/genetics , Gene Products, pol/genetics , HIV Infections/virology , HIV Protease/genetics , HIV Reverse Transcriptase/genetics , HIV-1/enzymology , Humans , Male , Molecular Sequence Data , Phylogeny , Reverse Transcriptase Inhibitors/therapeutic use , Sequence Analysis, DNA , Treatment FailureABSTRACT
La instauración de tratamientos antirretrovirales de alta eficacia (HAARTs) ha llevado a la disminución de la morbimortalidad asociada a HIV-1/SIDA en países industrializados. Sin embargo, uno de los principales factores asociados a la falla terapéutica es la selección de variantes de HIV-1 resistentes a las drogas antirretrovirales (ARVs). Dichas variantes virales se caracterizan por presentar mutaciones en las enzimas virales que son los blancos de la acción de los fármacos: la proteasa viral (PR) y la transcriptasa reversa (RT). Las variantes del HIV-1 resitente a ARVs seleccionadas en pacientes tratados no sólo se asocian al fracaso terapéutico en dichos individuos, sino que también pueden ser transmitidas a la población no infectada. De esta forma, individuos infectados con HIV-1 que nunca han sido expuestos a drogas ARVs (naïve) pueden albergar virus resistentes, lo que llevaría a la falla terapéutica al iniciarse el tratamiento. El objetivo del presente trabajo fue el de caracterizar los perfiles de resistencia en pacientes HIV-1 seropositivos con falla terapéutica. Asimismo, con el fin de estimar la tasa de transmisión de variantes resistentes a ARVs, se estudiaron los perfiles de resistencia en individuos infectados con HIV-1 que no habían recibido tratamiento. Se estudiaron 399 pacientes HIV-1 seropositivos con falla terapéutica y 94 individuos naive infectados con HIV-1. Las muestras de plasma fueron recolectadas entre 1997 y 2001 de individuos de la Cdad. de Buenos Aires y sus alrededores. Se amplificaron las regiones de la PR y RT del HIV-1 mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y se procedió a la secuenciación nucleotídica, luego de lo cual se analizó la presencia de mutaciones asociadas a resistencia a ARVS previamente reportadas. En la población tratada con ARVs, se encontraron mutaciones asociadas a resistencia en el 90,3 por ciento de las muestras. La prevalencia de mutaciones asociadas a resistencia a AZT, 3TC, los inhibidores no nucleosídicos de la RT (NNRTIs), indinavir, ritonavir y nelfinavir superó el 40 por ciento, siendo las sustituciones más prevalentes: M46I/L, V82A/F/S/T y L90M en la PR; y M41L, D67N, K70R, K103N, Y181C/I, M184I/V, G190A/S y T215F/Y en la RT. La presencia de variantes resistentes a miembros de múltiples familiars de drogas fue superior al 20 por ciento... (TRUNCADO)
Subject(s)
Male , Female , Humans , HIV , Antiviral Agents , RNA-Directed DNA Polymerase , Mutation/immunology , Nucleosides , HIV Protease , Polymerase Chain Reaction , Drug Resistance , HIV Seropositivity , Argentina , Clinical Trials as Topic , Follow-Up StudiesABSTRACT
La instauración de tratamientos antirretrovirales de alta eficacia (HAARTs) ha llevado a la disminución de la morbimortalidad asociada a HIV-1/SIDA en países industrializados. Sin embargo, uno de los principales factores asociados a la falla terapéutica es la selección de variantes de HIV-1 resistentes a las drogas antirretrovirales (ARVs). Dichas variantes virales se caracterizan por presentar mutaciones en las enzimas virales que son los blancos de la acción de los fármacos: la proteasa viral (PR) y la transcriptasa reversa (RT). Las variantes del HIV-1 resitente a ARVs seleccionadas en pacientes tratados no sólo se asocian al fracaso terapéutico en dichos individuos, sino que también pueden ser transmitidas a la población no infectada. De esta forma, individuos infectados con HIV-1 que nunca han sido expuestos a drogas ARVs (naïve) pueden albergar virus resistentes, lo que llevaría a la falla terapéutica al iniciarse el tratamiento. El objetivo del presente trabajo fue el de caracterizar los perfiles de resistencia en pacientes HIV-1 seropositivos con falla terapéutica. Asimismo, con el fin de estimar la tasa de transmisión de variantes resistentes a ARVs, se estudiaron los perfiles de resistencia en individuos infectados con HIV-1 que no habían recibido tratamiento. Se estudiaron 399 pacientes HIV-1 seropositivos con falla terapéutica y 94 individuos naive infectados con HIV-1. Las muestras de plasma fueron recolectadas entre 1997 y 2001 de individuos de la Cdad. de Buenos Aires y sus alrededores. Se amplificaron las regiones de la PR y RT del HIV-1 mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y se procedió a la secuenciación nucleotídica, luego de lo cual se analizó la presencia de mutaciones asociadas a resistencia a ARVS previamente reportadas. En la población tratada con ARVs, se encontraron mutaciones asociadas a resistencia en el 90,3 por ciento de las muestras. La prevalencia de mutaciones asociadas a resistencia a AZT, 3TC, los inhibidores no nucleosídicos de la RT (NNRTIs), indinavir, ritonavir y nelfinavir superó el 40 por ciento, siendo las sustituciones más prevalentes: M46I/L, V82A/F/S/T y L90M en la PR; y M41L, D67N, K70R, K103N, Y181C/I, M184I/V, G190A/S y T215F/Y en la RT. La presencia de variantes resistentes a miembros de múltiples familiars de drogas fue superior al 20 por ciento... (TRUNCADO) (AU)
