DNA-Barcoding und Pyrosequenzierung zur Identifizierung seltener HIV-Arzneimittelresistenzmutationen

Die Behandlung von HIV-infizierten Personen mit antiretroviralen Mitteln selektiert für arzneimittelresistente Mutanten, was häufig zu Behandlungsfehlern führt. Obwohl die wichtigsten antiretroviralen Resistenzmutationen routinemäßig durch DNA-Sequenzierung charakterisiert werden, sind Behandlungsfehler weiterhin häufig, wahrscheinlich teilweise, weil unentdeckte seltene Resistenzmutationen das virale Entkommen erleichtern. Hier kombinierten wir DNA-Barcoding und massiv parallele Pyrosequenzierung zur Quantifizierung seltener Arzneimittelresistenzmutationen. Mithilfe des DNA-Barcodings konnten wir sieben virale Populationen parallel analysieren und insgesamt 118.093 Sequenzlesungen mit einer durchschnittlichen Länge von 103 bp charakterisieren. Die Analyse eines Kontroll-HIV-Gemisches zeigte, dass Resistenzmutationen, die 5 % der Population ausmachten, problemlos ohne falsch-positive Befunde erkannt werden konnten. In drei Proben multidrug-resistenter HIV-Populationen von Patienten wurden alle arzneimittelresistenten Mutationen, die durch konventionelle Analysen identifiziert wurden, sowie vier weitere niedrig-abundantierende Arzneimittelresistenzmutationen identifiziert, von denen einige voraussichtlich die Reaktion auf die antiretrovirale Therapie beeinflussen würden. Methoden zur empfindlichen Charakterisierung von HIV-Resistenzallelen wurden berichtet, aber nur die Pyrosequenzierungsmethode ermöglicht es, alle Positionen, die für Arzneimittelresistenzmutationen gefährdet sind, in vielen HIV-Populationen in einem einzigen Experiment tief zu untersuchen.