Genetic profile and characteristics of HIV-1 drug resistance mutation in the Krasnodar region over the 2014 to 2019

Objective. Molecular genetic analysis of AIDS-1, having spread in the territory of Krasnodar region over the 2014 to 2019, including analysis of drug resistance mutation
Materials and methods. The study used the collection of samples, obtained from 478 HIV-infected people, living in the territory of Krasnodar region over the 2014 to 2019; out of them 155 received antiretroviral therapy (ART). Genotyping of the obtained samples was carried out with the further phylogenetic analysis, including detailed analysis of identified unique recombinant forms of HIV-1.
Results. It is shown that HIV-1 sub-subtype A6 (80,5%) continues dominating in the territory of Krasnodar region, genetic variant B (9,2%) is the second most common one. Also 11 unique recombinant forms (URFs) were discovered, 10 out of which are the result of A6 and B genetic variants recombination. Drug resistance mutations were registered with 114 patients, received ART (73,6%); primary mutations — M184V and A62V. Provisional indicator of transmissible drug resistance in the population of naïve patients is 4,6% (15/323); primary mutations — K103N и G190S.
Conclusion. The analysis of genetic profile and HIV-1 drug resistance mutation is carried out in the territory of Krasnodar region over the 2014 to 2019.

1. Foley B.T., Leitner T., Paraskevis D., Peeter M. Primate immunodeficiency virus classification and nomenclature // Infect Genet Evol. 2016. Vol. 46. Р. 150–158. doi: 10.1016/j.meegid.2016.10.018.

2. Yamaguchi J., Vallari A., McArthur C., Sthreshley L., Cloherty G.A., Berg M.G., Rodgers M.A. Brief Report: Complete Genome Sequence of CG- 0018a-01 Establishes HIV-1 Suptype L // J. Acquir. Immune Defic Syndr. 2020. Vol. 83, No. 3. Р. 319–322. doi: 10.1097/QAI.0000000000002246.

3. Lau K.A., Wong J.J.L. Current Trends of HIV Recombination Worldwide // Infect. Dis. Rep. 2013. Vol. 5 (Suppl. 1). doi: 10.4081/idr.2013.s1.e4.

4. Baryshev P.B., Bogachev V.V., Gashnikova N.M. HIV-1 Genetic Diversity in Russia: CRF63_02A1, a New HIV Type 1 Genetic Variant Spreading in Siberia // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2014. Vol. 30, No. 6. Р. 592–597. doi: 10.1089/aid.2013.0196.

5. Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е., Казеннова Е.В., Лебедев А.В., Бобкова М.Р., Коломеец А.Н., Турбина Г.И., Шипулин Г.А., Ладная Н.Н., Покровский В.В. Молекулярно-эпидемиологический анализ вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в России в 1987–2015 гг. // Терапевтический архив. 2017. Т. 89, № 11. С. 44–49. [Lapovok I.A., Lopatukhin A.E., Kireev D.E., Kazennova E.V., Lebedev A.V., Bobkova M.R. Molecular epidemiological analysis of HIV-1 variants circulating in Russia in 1987–2015. Therapeutic archive, 2017, Vol. 89, No. 11, рр. 44–49. doi: 10.17116/terarkh2017891144–49 (In Russ.)].

6. DeHovitz J., Uuskula A., El-Bassel N. The HIV Epidemic in Eastern Europe and Central Asia // CurrHIV/AIDSRep. 2014, Vol. 11, No. 2. Р. 168–176. doi: 10.1007/s11904-014-0202-3.

7. Aibekova L., Foley B., Hortelano G., Raees M., Abdraimov S., Toichuev R. et al. Molecular epidemiology of HIV-1 subtype A in former Soviet Union countries // PLoS ONE. 2018. Vol. 13, No. 2. Р. e0191891. doi: 10.1371/journal.pone.0191891.

8. Пасечник О.А., Блох А.И. Распространенность рекомбинантных форм ВИЧ-1 в регионах Российской Федерации и странах СНГ: систематический обзор и метаанализ // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 2. С. 127–138. [Pasechnik O.A., Blokh A.I. The prevalence of HIV recombinant forms in Russia and countries of the CIS: systematic review and metaanalysis. Russian Journal of Infection and Immunity, 2018, Vol. 8, No. 2, рр. 127–138 (In Russ.)]. doi: 10.15789/2220-7619-2018-2-127-138.

9. Носик М.Н. Проблема резистентности вируса иммунодефицита человека к антиретровирусным препаратам // Вопросы вирусологии. 2014. Т. 59, № 4. С. 5–9. [Nosik M.N. A problem of the HIV drug resistance. Vopr. Virusol. 2014. Vol. 59, No. 4, рр. 5–9 (In Russ.)].

10. 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. 16, No. 3. Р. 1215. doi: 10.1093/nar/16.3.1215.

11. Лага В.Ю., Казеннова Е.В., Васильев А.В., Лаповок И. А., Исмаилова А., Бейшеева Н. Асыбалиева Н., Бобкова М.Р. Молекулярно-генетическая характеристика вариантов ВИЧ-1, распространенных на территории Киргизии // Вопросы вирусологии. 2012. Т. 57, № 5. С. 26– 32. [Laga V.Iu., Kazennova E.V., Vasil’ev A.V., Lapovok I.A., Ismailova A., Bejsheeva N., Asybalieva N., Bobkova M.R. Molecular genetic characterization of the HIV-1 variant sabundantin Kirgiziia. Questions of virology, 2012, Vol. 57, No. 5, рр. 26–32 (In Russ.)].

12. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M., the UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. 2012. Vol. 15, No. 28. Р. 1166–1167. doi: 10.1093/bioinformatics/bts091.

13. Larsson A. AliView: a fast and lightweight alightment viewer and editor for large datasets // Bioinformatics. 2014. Vol. 30, No. 22. Р. 3276–3278. doi: 10.1093/bioinformatics/btu531.

14. Nguyen L.T., Schmidt H.A., von Haeseler A., Minh B.Q. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies // Mol. Biol. Evol. 2015. Vol. 32, No. 1. Р. 268–274. doi: 10.1093/molbev/msu300.

15. Darriba D.D., Taboada G.L., Doallo R., Posada D. jModelTest2: more models, new heuristics and parallel computing // Nature Methods. 2012. Vol. 9, No. 8. Р. 772. doi: 10.1038/nmeth.2109.

16. Letunic I., Bork P. Interactive tree of life (iTOL) v3: an online tool for the display and annotation of phylogenetic and other trees // Nucleic Acids Res. 2016. Vol. 44 (W1). Р. W242–5. doi: 10.1093/nar/gkw290.

17. Кулагин В.В., Палагута А.Е. Ситуация по ВИЧ-инфекции в Краснодарском крае // Главный врач Юга России. 2010. Т. 2, № 21. С. 19– 22. [Kulagin V.V., Palaguta A.E. The situation of HIV infection in the Krasnodar Territory. Chief physician of the South of Russia, 2010, Vol. 2, No. 21, рр. 19–22 (In Russ.)]

18. Лебедев П.В. Эпидемиологическая ситуация по ВИЧ-инфекции в Краснодарском крае // Инновационное развитие. 2017. Т. 12, № 17. С. 225–226 [Lebedev P.V. Epidemiological situation of HIV infection in the Krasnodar Territory. Innovative development. 2017, Vol. 12, No. 17, рр. 225–226 (In Russ.)]

19. Москалеичик Ф.Ф., Лага В.Ю., Дельгадо Е., Вега И., Фернандес-Гарсия А., Перес-Альварес Л., Корнилаева Г.В., Пронин А.Ю., Жернов Ю.В., Томсон М.М., Бобкова М.Р., Карамов Э.В. Стремительное распространение циркулирующеи рекомбинантнои формы CRF02-AG ВИЧ-1 на территории России и сопредельных стран // Вопросы вирусологии. 2015. Т. 60, № 6. С. 14–19. [Moskaleychik F.F., Laga V.Yu., Delgado E., Vega Y., Fernandez-Garcia A., Perez-Alvarez L., Kornilaeva G.V., Pronin A.Yu., Zhernov Yu.V., Thomson M.M., Bobkova M.R., Karamov E.V. Rapid spread of the HIV-1 circularrecombinant CRF02-AGinRussia and neighboring countries. Questions of virology, 2015, Vol. 60, Nо. 6, рр. 14–19 (In Russ.)].

20. Murzakova A., Kireev D., Baryshev P., Lopatukhin A., et al. Molecular Epidemiology of HIV-1 Subtype G in the Russian Federation // Viruses. 2019, Vol. 11, Nо. 4. Р. 348. doi: 10.3390/v11040348.

21. Liitsola K., Holm K., Bobkov A., Pokrovsky V., Smolskaya T., Leinikki P., Osmanov S., Salminen M. An AB recombinant and its parental HIV type 1 strains in the area of the Soviet Union: low requirements for sequence identity in recombination // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2000. Vol. 16, No. 11. Р. 1047–1053. doi: 10.1089/08892220050075309.

22. Lukashov V., Huismans R., Rakhmanova A. Circulation of subtype A and gagA/envB recombinant HIV type 1 strains among injecting drug users in St. Petersburg, Russia, correlates with geographical origin of infections // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 1999. Vol. 15, No. 17. Р. 1577–1583.

23. Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0 // Mol. Biol. Evol. 2013. Vol. 30, No. 12. Р. 2725–2729. doi: 10.1093/molbev/mst197.

24. 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 иммуносупрессии. 2012. Т. 4, № 4. С. 44–51. [Kazennova E.V., Lapovok I.A., Laga V.Yu., Vasil’ev A.V., Bobkova M.R. Natural polymorphisms of HIV-1 IDU-Avariant pol gene. HIV Infection and Immunosuppressive Disorders, 2012, Vol. 4, No. 4, рр. 44–51 (In Russ.)].