Сравнительный анализ генетических вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в Иркутской области в 1999 и 2012 гг.

Статья в Elpub

Вопросы вирусологии. 2016; 61: 112-118

Сравнительный анализ генетических вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в Иркутской области в 1999 и 2012 гг.

Лебедев А. В., Нешумаев Д. А., Казеннова Е. В., Лаповок И. А., Лага В. Ю., Туманов А. С., Глущенко Н. В., Плотникова Ю. К., Пономарева О. А., Ярыгина Е. И., Бобкова М. Р.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-3-112-118

Аннотация

Проведен сравнительный анализ генетических вариантов ВИЧ-1, циркулировавших на территории Иркутской области Российской Федерации в 1999 и 2012 гг., по областям pol и env генома вируса. В результате исследования показано доминирование в регионе генетического варианта IDU-A подтипа А1 ВИЧ-1 (100%). У пациентов, не получавших антиретровирусную терапию, не было зарегистрировано первичных мутаций лекарственной устойчивости в составе гена pol. В ходе исследования установлено значительное увеличение гетерогенности по областям генов env и pol популяции вирусов варианта IDU-A, циркулировавших в среде потребителей инъекционных наркотиков в регионе в 2012 г. (12,88 и 2,16% соответственно), по сравнению с вариантами, вызвавшими вспышку ВИЧ-инфекции в 1999 г. (1,64 и 0,47% соответственно). Кроме того, при сравнении генетических дистанций нуклеотидных последовательностей вариантов вируса, полученных в 2012 г. от ВИЧ-инфицированных лиц — потребителей инъекционных наркотиков и лиц, заразившихся в результате гетеросексуальных контактов, был установлен факт влияния пути передачи на изменчивость популяции вируса. Среди вирусов варианта IDU-А, циркулировавших на данной территории в 2012 г., распространенность X4-тропных вариантов составила 24,7%.

Список литературы

1. Ладная Н.Н., Покровский В.В., Бобков А.Ф., Селимова Л.М., Савченко И.Г., Казеннова Е.В. и др. Распространение субтипов ВИЧ-1 в России. Эпидемиология и инфекционные болезни. 1998; (3): 19–23.

2. Бобков А.Ф., Казеннова Е.В., Селимова Л.М., Ханина Т.А., Ладная Н.Н., Бобкова М.Р. и др. Молекулярно–вирусологические особенности эпидемии ВИЧ-инфекции в России и других странах СНГ. Вестник РАМН. 2003; (12): 83–5.

3. Суханова А.Л., Казеннова Е.В., Бобкова М.Р., Кравченко А.В., Селимова Л.М., Ханина Т.А. и др. Варианты вируса иммунодефицита человека типа 1, обнаруживаемые в России среди инфицированных половым путем. Вопросы вирусологии. 2004; (1): 4–7.

4. Справка: ВИЧ-инфекция в Российской Федерации в 2012 г. Количество ВИЧ-инфицированных в России за 2012 год. Available at: http://www.hivrussia.ru/stat/2012–3.shtml.

5. Покровский В.В., Бобков А.Ф., Казеннова Е.В., Селимова Л.М., Ханина Т.А., Бобкова М.Р. и др. Молекулярноэпидемиологическая характеристика вспышки ВИЧ-инфекции в Иркутской области. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2001; (4): 18–20.

6. Покровский В.В., Юрин О.Г., Кравченко А.В., Потекаев Н.С. Первый случай ВИЧ-инфекции у гражданина СССР. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1992; (11): 19–22.

7. Казеннова Е.В., Антонова О.В., Кузин С.Н., Серкина Е.П., Соколова С.С., Васильев А.В. и др. Молекулярно-эпидемиологическое исследование распространения ВИЧ-1 не территории Республики Саха (якутия). Вопросы вирусологии. 2011; 56 (5): 30–4.

8. Peeters M., Sharp P.M. Genetic diversity of HIV-1: the moving target. AIDS. 2000; 14(Suppl. 3): S129–40.

9. Roberts J.D., Bebenek K., Kunkel T.A. The accuracy of reverse transcriptase from HIV-1. Science. 1988; 242 (4882): 1171–3.

10. Robertson D.L., Sharp P.M., McCutchan F.E., Hahn B.H. Recombination in HIV-1. Nature. 1995; 374 (6518): 124–6.

11. Santoro M.M., Perno C.F. HIV-1 Genetic Variability and Clinical Implications. ISRN Microbiol. 2013; 2013: 481314.

12. Abram M.E., Parniak M.A. Virion instability of human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase (RT) mutated in the protease cleavage site between RT p51 and the RT RNase H domain. J. Virol. 2005; 79 (18): 11952–61.

13. Lukashov V.V., de Ronde A., de Jong J.J., Goudsmit J. Epidemiology of HIV-1 and emerging problems. Int. J. Antimicrob. Agents. 2000; 16 (4): 463–6.

14. Ammaranond P., Cunningham P., Oelrichs R., Suzuki K., Harris C., Leas L. et al. Rates of transmission of antiretroviral drug resistant strains of HIV-1. J.Clin. Virol. 2003; 26(2): 153–61.

15. Носик М.Н. Проблема резистентности вируса иммунодефицита человека к антиретровирусным препаратам. Вопросы вирусологии. 2014; 59 (4): 5–9.

16. Araujo L.A., Almeida S.E. HIV-1 diversity in the envelope glycoproteins: implications for viral entry inhibition. Viruses. 2013; 5(2): 595-604.

17. Miranda L.R., Schaefer B.C., Kupfer A., Hu Z., Franzusoff A. Cell surface expression of the HIV-1 envelope glycoproteins is directed from intracellular CTLA-4-containing regulated secretory granules. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002; 99(12): 8031-6.

18. Lin G., Baribaud F., Romano J., Doms R.W., Hoxie J.A. Identification of gp120 binding sites on CXCR4 by using CD4-independent human immunodeficiency virus type 2 Env proteins site. J. Virol. 2003; 77 (2): 931–42.

19. Sirois S., Sing T.,Chou K.C. HIV-1 gp120 V3 loop for structurebased drug design. Curr. Protein Pept. Sci. 2005; 6(5): 413-22.

20. Hendrix C.W., Collier A.C., Lederman M.M., Schols D., Pollard R.B., Brown S. et al. Safety, pharmacokinetics, and antiviral activity of AMD3100, a selective CXCR4 receptor inhibitor, in HIV-1 infection. J. Acquir. Immune Defic. Syndr. 2004; 37 (2): 1253–62.

21. Васильев А.В., Казеннова Е.В., Бобкова М.Р. Предсказание фенотипа R5/X4 вариантов ВИЧ-1, циркулирующих в России, с использованием компьютерных методов. Вопросы вирусологии. 2009; 54 (3): 17–21.

22. Лага В.Ю., Казеннова Е.В., Васильев А.В., Лаповок И.А., Исмаилова А., Бейшеева Н. и др. Молекулярно-генетическая характеристика вариантов ВИЧ-1, распространенных на территории Киргизии. Вопросы вирусологии. 2012; 57 (5): 26–32.

23. Delwart E., Shpaer E.G., Louwagie J., McCutchan F.E., Grez M., Rübsamen-Waigmann H. et al. Genetic relationships determined by a DNA heteroduplex mobility assay analysis of HIV-1 env genes. Science. 1993; 262(5137): 1257–61.

24. Vandekerckhove L., Wensing A., Kaiser R., Brun–Vézinet F., Clotet B., De Luca A. et al. European guidelines on the clinical management of HIV-1 tropism testing. Lancet Infect. Dis. 2011; 11(5): 394–407.

25. Riva C., Romano L., Saladini F., Lai A., Carr J.K., Francisci D. et al. Identification of a possible ancestor of the subtype A1 HIV Type 1 variant circulating in the former Soviet Union. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2008; 24 (10): 1319–25.

26. Казеннова Е.В., Лаповок И.А., Лага В.Ю., Васильев А.В., Бобкова М.Р. Естественные полиморфизмы гена pol варианта ВИЧ-1 IDU-A. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессия. 2012; 4 (4): 44–51.

27. Волова Л.Ю., Грезина Л.А., Уланова Т.И. Результаты исследования резистентности ВИЧ-1 на территории ямала и сравнение частоты встречаемости мутаций с различными значениями «Score». Клиническая лабораторная диагностика. 2010; (2): 43–6.

28. Kolomeets A.N., Varghese V., Lemey P., Bobkova M.R., Shafer R.W. A uniquely prevalent nonnucleoside reverse transcriptase inhibitor resistance mutation in Russian subtype A HIV-1 viruses. AIDS. 2014; 28(17): F1–8.

29. Lukashov V., Op de Coul E.L., Coutinho R.A., Goudsmit J. HIV-l strains for Dutch injecting drug users in heterosexually infected individuals in the Netherlands. AIDS.1998; 12 (6): 635–41.

30. Ou C.Y., Takebe Y., Luo C.C., Kalish M., Auwanit W., Bandea C. et al. Wide distribution of two subtypes of HIV-1 in Thailand. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 1992; 8 (8): 1471–2.

31. Lopatukhin A., Kireev D., Kuevda D., Korovina G., Dementeva N., Pokrovskaya A. et al. First broad experience of HIV-1 genotypic tropism testing in the Russian Federation. In: 14 th European AIDS Conference, October 16–19, 2013. Brussels, Belgium; 2013: 206–7.

Problems of Virology. 2016; 61: 112-118

Comparative analysis of genetic variants of the HIV-1 circulating in the Irkutsk region in 1999 and 2012

Lebedev A. V., Neshumaev D. A., Kazennova E. V., Lapovok I. A., Laga V. Yu., Tumanov A. S., Glushchenko N. V., Plotnikova Yu. K., Ponomareva O. A., Yarygina E. I., Bobkova M. R.

https://doi.org/10.18821/0507-4088-2016-61-3-112-118

Abstract

The pol and env genome regions of the HIV-1 genetic variants circulating in the irkutsk region of russia in 1999 and 2012 were compared. The results of this work showed the dominance of the HIV-1 subtype a IDU-A genetic variant (100%) in this region. No primary resistance mutations in the pol gene in the treatment-naive patients were found. The heterogeneity of the viral population was found to be significantly increased based on the pol and env analysis among HIV-variants isolated in 2012 (12.88% and 2.16%) from the intravenous drug users as compared to HIV-variants that caused the outbreak of the HIV infection in 1999 (1.64% and 0.47%). In addition, the comparison of genetic distances of the pol and env gene sequences in the viruses isolated in 2012 from the HIV-positive persons infected through heterosexual intercourse and intravenous drug use demonstrated that the transmission route influenced the variability of the virus population. Among the viruses of IDU-A variant circulating in the area in 2012 the prevalence of X4-tropic variants was 24.7%.

References

1. Ladnaya N.N., Pokrovskii V.V., Bobkov A.F., Selimova L.M., Savchenko I.G., Kazennova E.V. i dr. Rasprostranenie subtipov VICh-1 v Rossii. Epidemiologiya i infektsionnye bolezni. 1998; (3): 19–23.

2. Bobkov A.F., Kazennova E.V., Selimova L.M., Khanina T.A., Ladnaya N.N., Bobkova M.R. i dr. Molekulyarno–virusologicheskie osobennosti epidemii VICh-infektsii v Rossii i drugikh stranakh SNG. Vestnik RAMN. 2003; (12): 83–5.

3. Sukhanova A.L., Kazennova E.V., Bobkova M.R., Kravchenko A.V., Selimova L.M., Khanina T.A. i dr. Varianty virusa immunodefitsita cheloveka tipa 1, obnaruzhivaemye v Rossii sredi infitsirovannykh polovym putem. Voprosy virusologii. 2004; (1): 4–7.

4. Spravka: VICh-infektsiya v Rossiiskoi Federatsii v 2012 g. Kolichestvo VICh-infitsirovannykh v Rossii za 2012 god. Available at: http://www.hivrussia.ru/stat/2012–3.shtml.

5. Pokrovskii V.V., Bobkov A.F., Kazennova E.V., Selimova L.M., Khanina T.A., Bobkova M.R. i dr. Molekulyarnoepidemiologicheskaya kharakteristika vspyshki VICh-infektsii v Irkutskoi oblasti. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2001; (4): 18–20.

6. Pokrovskii V.V., Yurin O.G., Kravchenko A.V., Potekaev N.S. Pervyi sluchai VICh-infektsii u grazhdanina SSSR. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 1992; (11): 19–22.

7. Kazennova E.V., Antonova O.V., Kuzin S.N., Serkina E.P., Sokolova S.S., Vasil'ev A.V. i dr. Molekulyarno-epidemiologicheskoe issledovanie rasprostraneniya VICh-1 ne territorii Respubliki Sakha (yakutiya). Voprosy virusologii. 2011; 56 (5): 30–4.

8. Peeters M., Sharp P.M. Genetic diversity of HIV-1: the moving target. AIDS. 2000; 14(Suppl. 3): S129–40.

9. Roberts J.D., Bebenek K., Kunkel T.A. The accuracy of reverse transcriptase from HIV-1. Science. 1988; 242 (4882): 1171–3.

10. Robertson D.L., Sharp P.M., McCutchan F.E., Hahn B.H. Recombination in HIV-1. Nature. 1995; 374 (6518): 124–6.

11. Santoro M.M., Perno C.F. HIV-1 Genetic Variability and Clinical Implications. ISRN Microbiol. 2013; 2013: 481314.

13. Lukashov V.V., de Ronde A., de Jong J.J., Goudsmit J. Epidemiology of HIV-1 and emerging problems. Int. J. Antimicrob. Agents. 2000; 16 (4): 463–6.

14. Ammaranond P., Cunningham P., Oelrichs R., Suzuki K., Harris C., Leas L. et al. Rates of transmission of antiretroviral drug resistant strains of HIV-1. J.Clin. Virol. 2003; 26(2): 153–61.

15. Nosik M.N. Problema rezistentnosti virusa immunodefitsita cheloveka k antiretrovirusnym preparatam. Voprosy virusologii. 2014; 59 (4): 5–9.

16. Araujo L.A., Almeida S.E. HIV-1 diversity in the envelope glycoproteins: implications for viral entry inhibition. Viruses. 2013; 5(2): 595-604.

19. Sirois S., Sing T.,Chou K.C. HIV-1 gp120 V3 loop for structurebased drug design. Curr. Protein Pept. Sci. 2005; 6(5): 413-22.

21. Vasil'ev A.V., Kazennova E.V., Bobkova M.R. Predskazanie fenotipa R5/X4 variantov VICh-1, tsirkuliruyushchikh v Rossii, s ispol'zovaniem komp'yuternykh metodov. Voprosy virusologii. 2009; 54 (3): 17–21.

22. Laga V.Yu., Kazennova E.V., Vasil'ev A.V., Lapovok I.A., Ismailova A., Beisheeva N. i dr. Molekulyarno-geneticheskaya kharakteristika variantov VICh-1, rasprostranennykh na territorii Kirgizii. Voprosy virusologii. 2012; 57 (5): 26–32.

26. Kazennova E.V., Lapovok I.A., Laga V.Yu., Vasil'ev A.V., Bobkova M.R. Estestvennye polimorfizmy gena pol varianta VICh-1 IDU-A. VICh-infektsiya i immunosupressiya. 2012; 4 (4): 44–51.

27. Volova L.Yu., Grezina L.A., Ulanova T.I. Rezul'taty issledovaniya rezistentnosti VICh-1 na territorii yamala i sravnenie chastoty vstrechaemosti mutatsii s razlichnymi znacheniyami «Score». Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2010; (2): 43–6.

29. Lukashov V., Op de Coul E.L., Coutinho R.A., Goudsmit J. HIV-l strains for Dutch injecting drug users in heterosexually infected individuals in the Netherlands. AIDS.1998; 12 (6): 635–41.

30. Ou C.Y., Takebe Y., Luo C.C., Kalish M., Auwanit W., Bandea C. et al. Wide distribution of two subtypes of HIV-1 in Thailand. AIDS Res. Hum. Retroviruses. 1992; 8 (8): 1471–2.