Цель исследования

aids

ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии

HIV Infection and Immunosuppressive Disorders

2077-9828

Baltic Medical Education Center

10.22328/2077-9828-2020-12-1-47-57

aids-522

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ORIGINAL STUDIES

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВИЧ-1 В АЛТАЙСКОМ КРАЕ: ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВАРИАНТА CRF63_02A1 ПО ТЕРРИТОРИИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

GENETIC ANALYSIS OF HIV-1 IN THE ALTAI KRAY: THE FURTHER SPREAD OF THE CRF63_02A1 VARIANT IN WESTERN SIBERIA

Казеннова

Е. В.

Kazennova

E. V.

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории вирусов лейкозов

123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д. 16

kazennova@rambler.ru

Антонова

А. А.

Antonova

A. A.

младший научный сотрудник лаборатории вирусов лейкозов

123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д. 16

Ожмегова

Е. Н.

Ozhmegova

E. N.

младший научный сотрудник лаборатории вирусов лейкозов

123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д. 16

Демьяненко

Э. Р.

Demyanenko

E. R.

заместитель главного врача по организационно-методической работе

656010, Алтайский край, г. Барнаул, 5-я Западная ул., д. 62

Минакова

М. В.

Minakova

M. V.

заведующая отделом клинической эпидемиологии

656010, Алтайский край, г. Барнаул, 5-я Западная ул., д. 62

Белоусова

О. В.

Belousova

O. V.

врач-инфекционист лечебного отдела

656010, Алтайский край, г. Барнаул, 5-я Западная ул., д. 62

Громов

К. Б.

Gromov

K. B.

младший научный сотрудник лаборатории вирусов лейкозов

123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д. 16

Бобкова

М. Р.

Bobkova

M. R.

доктор биологических наук, заведующая лабораторией вирусов лейкозов

123098, г. Москва, ул. Гамалеи, д. 16

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н. Ф. ГамалеиРоссияNational Research Center оf Epidemiology and Microbiology named after honorary academician N. F. GamaleiRussian Federation

Алтайский краевой центр по профилактике и борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниямиРоссияAltai regional center for prevention and control of AIDS and infectious diseasesRussian Federation

2020

25052020

1214757

2020

Казеннова Е.В., Антонова А.А., Ожмегова Е.Н., Демьяненко Э.Р., Минакова М.В., Белоусова О.В., Громов К.Б., Бобкова М.Р.

Kazennova E.V., Antonova A.A., Ozhmegova E.N., Demyanenko E.R., Minakova M.V., Belousova O.V., Gromov K.B., Bobkova M.R.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://hiv.bmoc-spb.ru/jour/article/view/522

Цель исследования

Цель исследования: изучение генетического профиля ВИЧ-1 в Алтайском крае и исследование лекарственной резистентности вируса в регионе.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследовании была использована коллекция образцов от 82 ВИЧ-инфицированных лиц, проживающих в Алтайском крае, собранная с их информированного согласия в 2017 г. Нуклеотидные последовательности области гена pol, кодирующей протеазу и часть обратной транскриптазы ВИЧ-1, получали методом in house путем прямого секвенирования амплифицированных фрагментов гена pol. Генотипирование, филогенетический и рекомбинантный анализ проводили с использованием программ HIVdbProgram: Sequence Analysis, COMET HIV-1, REGA HIV-1 Subtyping Tool (V3), MEGA 5.05, RIP и jpHMM.

Результаты и их обсуждение. Показано, что в Алтайском крае доминирующим генотипом в регионе на 2017 г. (период сбора образцов) была циркулирующая рекомбинантная форма CRF63_02A1 (61%), суб-субтип А6 составлял 33%, на остальные варианты, такие как В, G, URF, пришлось 6%. По данным филогенетического анализа нуклеотидных последовательностей, рекомбинантная форма CRF63_02A1 аналогична таковым, циркулирующим в Сибири и на Дальнем Востоке России. Все штаммы ВИЧ-1 субтипа А принадлежат варианту А6, доминирующему в России. Анализ с применением программы RIP позволил выявить три уникальные рекомбинантные формы (URF), образованные вариантами CRF63_02A1 и А6. Мутации лекарственной устойчивости были зарегистрированы у 8 из 21 пациента (8/21, 38%), получающих антиретровирусную терапию. Условный показатель первичной лекарственной устойчивости в популяции составил 5,1%.

Заключение

Заключение. В настоящее время происходит процесс смены доминирующего штамма на CRF63_02A1 в Алтайском крае, где еще 13 лет назад основным был вариант ВИЧ-1 А6 (IDU-А).

IThe aim of this study was to characterize HIV-1 genetic strains currently circulating in Altay Kray (Western Siberia) and to analyze the HIV resistance on this territory.

Materials and methods

Materials and methods. Blood samples were collected, with informed consent, in 2017 from 82 HIV infected persons living in Altai Kray. Sequences of pol gene fragments coding protease and part of reverse transcriptase were obtained by in house system and Sanger sequencing. Genotyping, phylogenetic and recombinant analyses were carried out by HIVdbProgram: Sequence Analysis, COMET HIV-1, REGA HIV-1 Subtyping Tool (V 3.0), MEGA 5.05, RIP and jpHMM.

Results and discussion

Results and discussion. The results of genotype analysis revealed that the circulating recombinant form CRF63_02A1 dominated in Altay Kray (61%), subtype А was identiﬁed in 33%, the remaining subtypes, such as B, G, URF, accounted for 6%. According to phylogenetic analysis results, CRF63_02A1 sequences formed the common branch with nucleotide sequences of strains found in other regions of Siberia and Far East. All of HIV-1 variants belonging to subtype A clustered together with nucleotide sequences of A6 dominating in Russia. RIP analysis allowed to identify three unique recombinant forms (URFs), formed by CRF63_02A1 and A6. Drug resistance mutations were identiﬁed in 8 of 21 ART patients (8/21, 38%). The prevalence of drug resistance mutations in naïve patients equaled to 5,1%.

Conclusion

Conclusion. Currently, the process of changing the dominant strain to CRF63_02A1 is ongoing in the Altai Kray, where 13 years ago the main variant was HIV sub-subtype A6 (IDU-A).

ВИЧ-1субтипы ВИЧфилогенетический анализмутации лекарственной устойчивости

HIV-1HIV subtypesdrug resistance mutationsphylogenetic analyses

Исследование выполнено с привлечением средств гранта Российского научного фонда (проект № 15-15-00050П)

References1

Foley B.T., Leitner T., Paraskevis D., Peeters M. Primate immunodeﬁciency virus classiﬁcation and nomenclature: Review // Infect. Genet. Evol. 2016. Vol. 46. Р. 150–158.

Бобков А.Ф., Казеннова Е.В., Селимова Л.М., Ханина Т.А., Ладная Н.Н., Бобкова М.Р., Кравченко А.В., Рябов Г.С., Суханова А.Л., Буравцова Е.В., Покровский В.В., Weber J.N. Молекулярно-вирусологические особенности эпидемии ВИЧ-инфекции в России и других странах СНГ // Вестник Российской академии медицинских наук. 2003. № 12. С. 83–85.

Bobkov A.F., Kazennova E.V., Selimova L.M., Khanina T.A., Ladnaia N.N., Bobkova M.R., Kravchenko A.V., Riabov G.S., Sukhanova A.L., Buravtsova E.V., Pokrovski V.V., Weber G.N. The molecular and virological speciﬁcities of the epidemic of HIV infections in Russia and other CIS countries. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences, 2003, No. 12, рр. 83–85 (In Russ.).

Baryshev P.B, Bogachev V.V., Gashnikova N.M. Genetic characterization of an isolate of HIV type 1 AG recombinant form circulating in Siberia, Russia // Arch. Virol. 2012. Vol. 12. Р. 2335–2341.

Лага В.Ю., Казеннова Е.В., Васильев А.В., Лаповок И.А., Исмаилова А., Бейшеева Н., Асыбалиева Н., Бобкова М.Р. Молекулярно-гене- тическая характеристика вариантов ВИЧ-1, распространенных на территории Киргизии // Вопросы вирусологии. 2012. № 5. С. 26–32.

Laga V.Iu., Kazennova E.V., Vasil’ev A.V., Lapovok I.A., Ismailova A., Be sheeva N., Asybalieva N., Bobkova M.R. Molecular genetic character- ization of the HIV-1 variants abundant in Kirgiziia. Problems of Virology, 2012, No. 5, рр. 26–32 (In Russ.).

Муранкина В.Р., Власов Е.В., Ивлев В.В., Тотменин А.В., Гашникова М.П., Мирджамалова Ф.О., Соколов Ю.В., Казаева Е.В., Гашникова Н.М. Данные текущего мониторинга эпидемии ВИЧ-инфекции в Новосибирской области // Молекулярная диагностика- 2017: сборник трудов IХ Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 476–477.

Murankina V.P., Vlasov E.V., Ivlev V.V., Totmenin A.V., Gashnikova M.P., Mirjamalova F.O., Sokolov Yu.V., Kazaeva E.V., Gashnikova N.M. Current moni- toring data of HIV epidemic infection in Novosibirsk areas. Molecular diagnostics-2017, Proceedings of the IX Russian scientiﬁc-practical con- ference with international participation, 2017, рр. 476–477 (In Russ.).

Gashnikova N.M., Bogachev V.V., Baryshev P.B., Totmenin A.V., Gashnikova M.P., Kazachinskaya A.G., Ismailova T.N., Stepanova S.A., Chernov A.S., Mikheev V.N. A rapid expansion of HIV-1 CRF63_02A1 among newly diagnosed HIV-infected individuals in the Tomsk Region, Russia // AIDS Res Hum Retroviruses. 2015. Vol. 4. Р. 456–460.

Gashnikova N.M., Zyryanova D.P., Astakhova E.M., Ivlev V.V., Gashnikova M.P., Pustylnikov S.V., Bocharov E.F., Totmenin A.V., Moskaleva N.V., Aikin S.S., Bulatova T.N. Predominance of CRF63_02A1 and multiple patterns of unique recombinant forms of CRF63_A1 among individuals with newly diagnosed HIV-1 infection in Kemerovo oblast, Russia // Archives of Virology. 2017. Vol. 2. Р. 379–390.

Котова В.О., Троценко О.Е., Балахонцева Л.А., Базыкина Е.А., Янович О.А., Щиканов Ю.В., Павлова М.Н., Шмакова Т.И. Молекулярно- эпидемиологическая характеристика вариантов ВИЧ-1, циркулирующих на территории Еврейской автономной области // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2018. № 4. С. 90–99.

Kotova V.O., Trotsenko O.E., Balakhontseva L.A., Bazykina E.A., Yanovich O.A., Schikanov Yu.V., Pavlova M.N., Shmakova T.I. Molecular-epidemiological characteristics of HIV-1 variants circulating in the Jewish Autonomous Region territory. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders, 2018, No. 4, рр. 90–99 (In Russ.).

Тотменин А.В., Астахова Е.М., Ивлев В.В., Зырянова Д.П., Гашникова М.П., Власов Е.В., Муранкина В.Р., Гашникова Н.М. Особенности генотипирования ВИЧ-1 с учетом развития современных территориальных эпидемий // Молекулярная диагностика-2017: сборник тру- дов IХ Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 2017: 477–478

Totmenin A.V., Astakhova E.M., Ivlev V.V., Zyryanova D.P., Gashnikova M.P., Vlasov E.V., Murankina V.R., Gashnikova N.M. Features of HIV-1 genotyping with regard to the development of modern territorial epidemic. Molecular diagnostics 2017, works of the IX Russian scientiﬁc-practical conference with international participation. 2017. Р. 477–478 (In Russ.).

Kazennova E., Laga V., Lapovok I., Glushchenko N., Neshumaev D., Vasilyev A., Bobkova M. HIV-1 Genetic Variants in the Russian Far East // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2014. Vol. 8. Р. 742–752.

Gashnikova N.M., Astakhova E.M., Gashnikova M., Bocharov E.F., Totmenin A.V., Petrova S.V., Pun’ko O.A., Popkov A.V. HIV-1 epidemiology, genetic diversity, and primary drug resistance in the Tyumen oblast, Russia // BioMed Research International. 2016. 2016. 2496280. Epub 2016 Nov 13.

Гришечкин А.Е., Казеннова Е.В., Суханова А.Л. Белых С.И., Султанов Л.В., Демьяненко Э.Р., Плотникова О.И., Ладная Н.Н., Покровский В.В., Бобков А.Ф. Молекулярно-эпидемиологическая характеристика ВИЧ-инфекции на территории Алтайского края // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2006. № 1. С. 15–19.

Grishechkin A.E., Kazennova E.V., Sukhanova A.L., Belykh S.I., Sultanov L.V., Dem’ianenko E.R., Plotnikova O.I., Ladnaia N.N., Pokrovski V.V., Bobkov A.F. Molecular and epidemiological characterization of HIV- infection in the Altai Territory Journal of Mikrobiology, Epidemiology and Immunobiology 2006. Vol. 1. Р. 15–19. (In Russ.).

Gifford R.J., Liu T.F., Rhee S.Y., Kiuchi M., Hue S., Pillay D, Shafer R.W. The calibrated population resistance tool: standardized genotypic esti- mation of transmitted HIV-1 drug resistance // Bioinformatics. 2009. Vol. 9. Р. 1197–1198.

Miller S.A., Dykes D.D., Polesky H.F. Miller S.A., Dykes D.D., Polesky H.F. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells // Nucleic Acids Res. 1988. Vol. 3. Р. 1215.

Struck D., Lawyer G., Ternes A.M., Schmit J.C., Bercoff D.P. COMET: adaptive context-based modeling for ultrafast HIV-1 subtype identiﬁca- tion // Nucleic Acids Res. 2014. Vol. 18. e144.

Pineda-Peña A.C., Faria N.R., Imbrechts S., Libin P., Abecasis A.B., Deforche K., Gómez-López A., Camacho R.J., de Oliveira T, Vandamme A.M. Automated subtyping of HIV-1 genetic sequences for clinical and surveillance purposes: Performance evaluation of the new REGA version 3 and seven other tools // Infect. Genet. Evol. 2013. Vol. 19. Р. 337–348.

Schultz A.K, Zhang M., Bulla I., Leitner T., Korber B., Morgenstern B., Stanke M. jpHMM: improving the reliability of recombination prediction in HIV-1 // Nucleic Acids Res. 2009. Vol. 37 (Web Server issue): W647–651.

Siepel A.C., Halpern A.L., Macken C., Korber B.T. A computer program designed to screen rapidly for HIV type 1 intersubtype recombinant sequences // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 1995. Vol. 11. Р. 1413–1416.

Altschul S., Gish W., Miller W., Myers E., Lipman D. Basic local alignment search tool // Journal of Molecular Biology. 1990. Vol. 3. Р. 403–410.

Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0 // Mol. Biol. Evol. 2013. Vol. 12. Р. 2725–2729.

Riva C., Romano L., Saladini F., Lai A., Carr J.K., Francisci D., Balotta C., Zazzi M. Identiﬁcation of a possible ancestor of the subtype A1 HIV Type 1 variant circulating in the former Soviet Union // AIDS Research and Human Retroviruses. 2008. Vol. 10. Р. 1319–1325.

Туманов А.С., Казеннова Е.В., Громов, К.Б., Ломакина Е.А., Зозуля Е.Ю., Берсенев П.Г., Бобкова М.Р. Молекулярно-эпидемиологиче- ский анализ ВИЧ-инфекции в Сахалинской области // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2017. Т. 3. С. 113–120.

Tumanov A.S., Kazennova E.V., Gromov K.B., Lomakina E.A., Zozylya E.Y., Bersenev P.G., Bobkova M.R. The molecular epidemiological analysis of HIV infec- tion in Sakhalin region, Russia. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders, 2017, Vol. 3, рр. 113–120 (In Russ.).

Kazennova E., Laga V., Gromov K., Lebedeva N., Zhukova E., Pronin A., Grezina L., Dement’eva N., Shemshura A., Bobkova M. Genetic variants of HIV type 1 in MSM in Russia // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2017. Vol. 10. Р. 1061–1064.

Bennett D.E., Camacho R.J., Otelea D., Kuritzkes D.R., Fleury H., Kiuchi M., Heneine W., Kantor R., Jordan M.R., Schapiro J.M., Vandamme A.M., Sandstrom P., Boucher C.A., van de Vijver D, Rhee S.Y., Liu T.F., Pillay D., Shafer R.W. Drug resistance mutations for sur- veillance of transmitted HIV-1 drugresistance: 2009 update // PLoS One. 2009. Vol. 4, No. 3. e4724.

Wolinsky S.M, Korber B.T., Neumann A.U., Daniels M., Kunstman K.J., Whetsell A.J., Furtado M.R., Cao Y., Ho D.D., Safrit J.T. Adaptive evolution of HIV type 1 during the natural course of infection // Science. 1996. Vol. 272. Р. 537–542.

Hofstra L.M., Schmit J.C., Wensing A.M.J. Transmission of HIV-1 drug resistance. Handbook of Antimicrobial Resistance. doi: 10.1007/978- 1-4939-0667-3_23-1 Springer Science+Business Media New York 2015.

Machnowska P., Meixenberger K., Schmidt D., Jessen H., Hillenbrand H., Gunsenheimer-Bartmeyer B., Hamouda O., Kücherer C., Bannert N. German HIV-1 Seroconverter Study Group // PLoS One. 2019. No. 1. e0209605. doi: 10.1371/journal.pone.0209605. eCollection 201.

Sluis-Cremer N., Jordan M.R., Huber K., Wallis C.L., Bertagnolio S., Mellors J.W., Parkin N.T., Harrigan P.R. E138A in HIV-1 reverse transcriptase is more common in subtype C than B: implications for rilpivirine use in resource-limited settings // Antiviral Res. 2014. Vol. 107. Р. 31–34.

Казеннова Е.В., Лаповок И.А., Лага В.Ю., Васильев А.В., Бобкова М.Р. Естественные полиморфизмы гена pol варианта ВИЧ IDU-A. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2012. № 4. С. 44–51.

Kazennova E.V., Lapovok I.A., Laga V.Yu, Vasilyev A.V., Bobkova M.R. Natural polymorphisms of HIV-1 IDU-A variant pol gene. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders, 2012, No. 4, рр. 44–51 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.