Mit der Zulassung von Maraviroc (MVC) wurde eine neue Klasse von antiretroviralen Wirkstoffen zur Behandlung der HIV-Infektion verfügbar. Da dieser Korezeptor-Antagonist nur bei Patienten wirkt, die mit sogenannten R5-Viren infiziert sind (die den CCR5-Korezeptor zum Eindringen in die Zielzelle verwenden, nicht den CXCR4-Korezeptor, den die X4-Viren verwenden), muss vor dem Einsatz von MVC der Tropismus der Viren bestimmt werden. Der bisherige Goldstandard zur Bestimmung des Tropismus ist ein phänotypischer Ansatz. Hierbei wird das Eindringen eines rekombinanten Virus, der die aus einem klinischen Isolat stammende Tropismus-bestimmende V3-Region von gp120 enthält, in Zellen, die entweder CCR5 oder CXCR4 exprimieren, getestet. Die Phänotypisierung ist allerdings allein schon aufgrund der Logistik sehr kosten- und zeitaufwendig. Die Vorhersage des HIV-1-Tropismus aufgrund genomischer Daten ist eine kostengünstige und schnelle Alternative. Die Empfindlichkeit normaler Sequenziertechniken für die Detektion von X4, vor allem in klinischen Isolaten, ist allerdings niedrig. Da die Tropismusvorhersage mit klonalen Daten gut funktioniert, wird als Ursache für falsche Vorhersagen allgemein die fehlende Empfindlichkeit für Minoritäten vermutet. Im Gegensatz zur Standard-Direktsequenzierung kann das Genome Sequencer FLX System von Roche Applied Science 454-Technologie einzelne Klone detektieren und ist dadurch erheblich sensitiver.
In einer aktuellen Studie1 wurde gezeigt, dass Vorhersagen aufgrund des Genotyps mit Hilfe der ultratiefen 454-Sequenzierung mit dem Genome Sequencer FLX eine schnelle und genaue Alternative zu phänotypischen Analysen sind. Der Nachweis der X4-Varianten in allen Isolaten deutet darauf hin, dass der Korezeptor-Tropismus neben der "Fitness" von Viren-Minoritäten für das klinische Ansprechen eine wichtige Rolle spielen kann. Die hohe Empfindlichkeit dieser Technologie bietet in Verbindung mit einer quantitativen Beschreibung der Virenpopulation die Möglichkeit zur Etablierung relevanter Entscheidungsgrenzen, mit denen das Ansprechen auf CCR5-Antagonisten in Gegenwart von X4-Minoritäten vorhergesagt werden könnte.
Die Methode wurde erfolgreich mit Bioinformatikanwendungen kombiniert, um die Korezeptorverwendung qualitativ und quantitativ anhand des V3-Genotyps vorherzusagen. Mit dem Genome Sequencer FLX System wurden pro V3-Amplikon durchschnittlich 10.000 Sequenzen erzeugt. Ein kleiner Anteil an Sequenzvarianten mit einer großen Vorhersagewahrscheinlichkeit für CXCR4-Verwendung wurde in allen Proben gefunden, auch in den Proben, bei denen phänotypisch kein X4-Tropismus festgestellt wurde. Zum Vergleich mit den Ergebnissen des Phänotyp-Test wurde ein Grenzwert für den Minoritätenanteil von 5 % verwendet, was der angegebenen Empfindlichkeit des Standardassays entspricht. Bei Anwendung der Standard-Falsch-Positiv-Rate des Computerprogramms geno2pheno[coreceptor] stimmten die Ergebnisse von Genotyp- und Phänotypuntersuchung bis auf eine Ausnahme überein.
Im vergangenen Jahrzehnt wurden bei der Behandlung der HIV-Infektion deutliche Fortschritte gemacht, und es stehen jetzt wirksame antiretrovirale Medikamente zur Verfügung. Die aktuell angewandten Behandlungsstrategien versuchen, die virale Vermehrung so vollständig wie möglich zu inhibieren, und setzen dafür eine Kombination von drei oder mehr antiviralen Wirkstoffen aus üblicherweise zwei verschiedenen Wirkstoffklassen ein. Diese sogenannte Kombinationstherapie hat die Behandlungsergebnisse bei HIV dramatisch verbessert und Mortalität und Morbidität gesenkt. Ein Haupthindernis für ein anhaltendendes virologisches Ansprechen ist neben Langzeitnebenwirkungen und suboptimaler Wirksamkeit der Medikamente das Aufkommen von resistenten Virusvarianten.
454 Life Sciences, ein Center of Excellence von Roche Applied Science, entwickelt und vermarktet das innovative 454-Sequenzierungssystem für die ultraschnelle Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung. Spezifische Anwendungsfelder der Technik sind zum Beispiel die De-novo-Sequenzierung und Resequenzierung von Genomen, Metagenomik, RNA-Analyse und die gezielte Sequenzierung bestimmter DNA-Bereiche. Das 454-Sequenziersystem zeichnet sich durch eine einfache, unvoreingenommene Probenvorbereitung und lange, präzise Leseweiten, auch bei Paired-Read-Sequenzierung, aus. Mit Hilfe der 454-Sequenziertechnologie sind schon über 250 in Peer-Review-Zeitschriften veröffentlichte Studien durchgeführt worden, in so unterschiedlichen Bereichen wie Krebsforschung, Infektiologie, Wirkstoffsuche, Meeresbiologie, Anthropologie, Paläontologie und vielen anderen. Weiterführende Informationen finden Sie auf http//www.genome-sequencing.com.
1 M. Däumer, R. Kaiser, R. Klein, T. Lengauer, B. Thiele und A. Thielen (2008) Biochemica 4.
In einer aktuellen Studie1 wurde gezeigt, dass Vorhersagen aufgrund des Genotyps mit Hilfe der ultratiefen 454-Sequenzierung mit dem Genome Sequencer FLX eine schnelle und genaue Alternative zu phänotypischen Analysen sind. Der Nachweis der X4-Varianten in allen Isolaten deutet darauf hin, dass der Korezeptor-Tropismus neben der "Fitness" von Viren-Minoritäten für das klinische Ansprechen eine wichtige Rolle spielen kann. Die hohe Empfindlichkeit dieser Technologie bietet in Verbindung mit einer quantitativen Beschreibung der Virenpopulation die Möglichkeit zur Etablierung relevanter Entscheidungsgrenzen, mit denen das Ansprechen auf CCR5-Antagonisten in Gegenwart von X4-Minoritäten vorhergesagt werden könnte.
Die Methode wurde erfolgreich mit Bioinformatikanwendungen kombiniert, um die Korezeptorverwendung qualitativ und quantitativ anhand des V3-Genotyps vorherzusagen. Mit dem Genome Sequencer FLX System wurden pro V3-Amplikon durchschnittlich 10.000 Sequenzen erzeugt. Ein kleiner Anteil an Sequenzvarianten mit einer großen Vorhersagewahrscheinlichkeit für CXCR4-Verwendung wurde in allen Proben gefunden, auch in den Proben, bei denen phänotypisch kein X4-Tropismus festgestellt wurde. Zum Vergleich mit den Ergebnissen des Phänotyp-Test wurde ein Grenzwert für den Minoritätenanteil von 5 % verwendet, was der angegebenen Empfindlichkeit des Standardassays entspricht. Bei Anwendung der Standard-Falsch-Positiv-Rate des Computerprogramms geno2pheno[coreceptor] stimmten die Ergebnisse von Genotyp- und Phänotypuntersuchung bis auf eine Ausnahme überein.
Im vergangenen Jahrzehnt wurden bei der Behandlung der HIV-Infektion deutliche Fortschritte gemacht, und es stehen jetzt wirksame antiretrovirale Medikamente zur Verfügung. Die aktuell angewandten Behandlungsstrategien versuchen, die virale Vermehrung so vollständig wie möglich zu inhibieren, und setzen dafür eine Kombination von drei oder mehr antiviralen Wirkstoffen aus üblicherweise zwei verschiedenen Wirkstoffklassen ein. Diese sogenannte Kombinationstherapie hat die Behandlungsergebnisse bei HIV dramatisch verbessert und Mortalität und Morbidität gesenkt. Ein Haupthindernis für ein anhaltendendes virologisches Ansprechen ist neben Langzeitnebenwirkungen und suboptimaler Wirksamkeit der Medikamente das Aufkommen von resistenten Virusvarianten.
454 Life Sciences, ein Center of Excellence von Roche Applied Science, entwickelt und vermarktet das innovative 454-Sequenzierungssystem für die ultraschnelle Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung. Spezifische Anwendungsfelder der Technik sind zum Beispiel die De-novo-Sequenzierung und Resequenzierung von Genomen, Metagenomik, RNA-Analyse und die gezielte Sequenzierung bestimmter DNA-Bereiche. Das 454-Sequenziersystem zeichnet sich durch eine einfache, unvoreingenommene Probenvorbereitung und lange, präzise Leseweiten, auch bei Paired-Read-Sequenzierung, aus. Mit Hilfe der 454-Sequenziertechnologie sind schon über 250 in Peer-Review-Zeitschriften veröffentlichte Studien durchgeführt worden, in so unterschiedlichen Bereichen wie Krebsforschung, Infektiologie, Wirkstoffsuche, Meeresbiologie, Anthropologie, Paläontologie und vielen anderen. Weiterführende Informationen finden Sie auf http//www.genome-sequencing.com.
1 M. Däumer, R. Kaiser, R. Klein, T. Lengauer, B. Thiele und A. Thielen (2008) Biochemica 4.
