Desarrollo de un modelo predictor del tropismo del vih-1 combinando la interpretación de la secuencia del dominio v3 de la glicoproteína de la envuelta del virus con parámetros clínicos

Resumen

El ensayo fenotípico Enhanced Sensitivity TrofileTM HIV Co-receptor Tropism (ES TrofileTM), método de referencia actual para la determinación del tropismo del VIH-1, es un método complejo que no se encuentra fácilmente disponible. Los métodos genotípicos podrían proporcionar una alternativa más accesible si mejorase su exactitud diagnóstica. Por otra parte, no se ha evaluado el rendimiento de las herramientas bioinformáticas en la predicción del tropismo viral respecto a ES TrofileTM. La hipótesis de esta investigación es que la combinación de datos clínicos con la secuencia de nucleótidos del dominio V3 de la glicoproteína 120 de la envuelta del virus podría mejorar la exactitud diagnóstica de las herramientas bioinformáticas. Los objetivos fueron: (1) evaluar el rendimiento de los algoritmos genotípicos para predecir el uso del correceptor CXCR4 con el ensayo fenotípico ES TrofileTM como referencia, y comparar la concordancia / exactitud de los métodos genotípicos con ES TrofileTM y con el original TrofileTM y, (2) desarrollar un modelo predictor del tropismo viral a partir del genotipo incorporando variables clínicas. Para evaluar el rendimiento de los algoritmos genotípicos para predecir el uso del correceptor CXCR4 con ES TrofileTM como referencia, y comparar la concordancia / exactitud de los métodos genotípicos con ES TrofileTM y con la versión original, se compararon muestras de plasma de pacientes con infección por el VIH-1 con determinación fenotípica y genotípica en el uso del correceptor; se realizó secuenciación del dominio V3 del gen viral y ensayo fenotípico en cada muestra. Las reglas genotípicas para la predicción del tropismo fueron: Geno2pheno (FPR [False positive rate] de 1 al 20%); Position Specific Scoring Matrix (PSSM)X4R5 and PSSMsinsi; Regla 11/25, Regla 11/24/25 y Regla de la Carga Neta. Se analizaron 244 muestras fenotípica y genotípicamente. El uso del correceptor se determinó en 145 (59%) muestras con ES TrofileTM y en 99 (41%) con el original TrofileTM. La concordancia más alta (82,6%) se consiguió con PSSMX4R5 cuando ES TrofileTM fue la referencia. Geno2pheno 20% mostró la mayor sensibilidad (76,7%) para la detección de virus que emplean el correceptor CXCR4. Las muestras de sujetos naïve para el tratamiento antirretroviral y las de aquellos con recuentos de linfocitos T CD4+ entre 200-500 cels/mm3 mostraron el mejor rendimiento para la predicción. En general, la exactitud de las herramientas bioinformáticas para detectar variantes CXCR4 fue similar con ES TrofileTM y con TrofileTM. Sin embargo, el valor predictivo negativo de las herramientas genotípicas con ES TrofileTM fue ligeramente mayor que los valores obtenidos con TrofileTM. Para el desarrollo del modelo predictor del tropismo viral, se analizaron los datos clínicos y biológicos de 159 pacientes adultos con infección por el VIH-1, 88 (56%) de los cuáles fueron pacientes que habían recibido previamente tratamiento antirretroviral. La determinación fenotípica del uso del correceptor se realizó con los ensayos TrofileTM y ES TrofileTM. Las secuencias V3 fueron interpretadas de acuerdo a los algoritmos genotípicos disponibles en internet. Se realizó un análisis de regresión logística para identificar las variables predictoras del tropismo del VIH-1. Se definieron puntos de corte para la predicción de las variantes CXCR4. Se incluyó un total de 170 muestras con resultado fenotípico y genotípico para la determinación del tropismo del VIH-1. Cuando sólo se seleccionaron las muestras de los pacientes previamente tratados, se obtuvo un modelo predictor del tropismo del VIH-1 con una elevada exactitud [área bajo la curva ROC, 0,966 (95% IC, 0,930-1,000, p<0,001]. La ecuación del modelo incluyó la interpretación de la secuencia del dominio V3 de la gp 120 de la envuelta vírica mediante dos herramientas bioinformáticas (Geno2pheno modelo clínico y la regla de la Carga Neta), FPR de Geno2pheno, y los siguientes parámetros clínicos: exposición a más de tres familias de antirretrovirales, años desde el diagnóstico de la infección por el VIH-1, y el log10 VIH-1 ARN. Un punto de corte ¿ 5,75 mostró la mejor exactitud diagnóstica para predecir el uso del correceptor CXCR4 (96,6% sensibilidad y 92,3% especificidad). Por tanto, la exactitud de los algoritmos genotípicos para la detección de virus que utilizan el correceptor CXCR4 es más alta con ES TrofileTM como referencia. Los resultados fueron similares a aquellos que se obtuvieron con TrofileTM. La concordancia con ES TrofileTM es mejor con mayores recuentos de linfocitos T CD4+ y ausencia de sin exposición a terapia antirretroviral. Un modelo genotípico-clínico es muy exacto en la predicción del tropismo del VIH-1 en pacientes tratados previamente con antirretrovirales. Este modelo puede proporcionar una nueva herramienta rápida y barata que permita seleccionar candidatos para el tratamiento con antagonistas de los CCR5 en la práctica clínica.