Опыт использования филогенетического анализа при расследовании случаев ВИЧ-инфицирования

Цель. Установление вероятного источника возбудителя инфекции посредством филогенетического анализа при расследовании случаев заражения лиц вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).

Материалы и методы. Секвенирование генома ВИЧ проводилось с использованием тест-системы ViroSeq (Celera). Филогенетический анализ проведен с помощью программы Mega 6. Построение филогенетического дерева было осуществлено по методу maximum likelihood. В качестве группы сравнения использовалось 40 образцов ВИЧ-инфицированных пациентов Красноярского края, а также 25 нуклеотидных последовательностей различных субтипов ВИЧ, взятых из международной базы данных GenBank. Достоверность полученного дерева оценивалась в бутстрэп-анализе, тесте вращения ветвей для тысячи случайных перепостроений.

Результаты и их обсуждение. В работе приведены результаты пяти эпидемиологических расследований случаев с вероятным искусственным путем передачи ВИЧ при оказании медицинской помощи на территории Красноярского края. В 2013 г. проведено исследование заражения трех лиц, находившихся в одном стационаре с ВИЧ-инфицированным пациентом. Показана тесная генетическая связь ВИЧ у вновь выявленных лиц, вероятный источник возбудителя инфекции обследовать не удалось по причине смерти. Второе расследование 2013 г. Показана связь вновь выявленного случая ВИЧ-инфекции с пациентом с ранее установленным ВИЧ-статусом. Оба лица одновременно находились на лечении в одной медицинской организации. Для определения направления трансмиссии вируса использован тест на давность заражения. В 2014 г. после получения медицинской помощи в четырех медицинских организациях у пациента была подтверждена ВИЧ-инфекция. Во всех стационарах на лечении находились лица с подтвержденным диагнозом ВИЧ-инфекции. Три пациента были обследованы. Подтверждено отсутствие филогенетического родства ВИЧ у данных пациентов, четвертый пациент умер, материал от него получить не удалось. В 2015 г. медицинская сестра получила травму при оказании помощи ВИЧ-инфицированному пациенту. Филогенетический анализ показал высокую степень генетического родства ВИЧ этих случаев заражения. В 2016 г. после автомобильной аварии два пациента госпитализированы в реанимационное отделение. В последующем у обоих была диагностирована ВИЧ-инфекция. В реанимации в это время находились на лечении четыре пациента с ВИЧ-статусом. Филогенетический анализ проведен у двух вновь выявленных ВИЧ-инфицированных лиц и одного предполагаемого источника ВИЧ. Показана связанность случаев вновь выявленных пациентов, предполагаемый источник ВИЧ установить не удалось.

Заключение. Использование молекулярно-генетических методов при проведении эпидемиологических расследований существенно повышает качество и точность расшифровки эпидемических цепочек ВИЧ-инфицирования.

1. Лебедева Н.Н., Зверев С.Я., Кулагин В.В., Курина Н.В., Пронин А.Ю., Микова О.Е., Милованова И.И., Половица Н.И., Сандырева Т.П., Сизова Н.В., Скляр Л.Ф., Тертышная Ю.Н., Белкина Н.С., Шемшура А.Б., Бобкова М.Р. Индикаторы раннего предупреждения лекарственной устойчивости ВИЧ и их оценка в некоторых регионах России // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2018. Т. 10, № 4. С. 67–75. doi: 10.22328/2077-9828-2018-10-4-67-75.

2. Hamers R., Rinke de Wit T., Holmes Ch. HIV drug resistance in low-income and middle-income countries // The Lancet HIV. 2018. Vol. 5, No. 10. P. e588–e596. doi: 10.1016/S2352-3018(18)30173-5.

3. Казеннова Е.В., Антонова А.А., Ожмегова Е.Н., Демьяненко Э.Р., Минакова М.В., Белоусова О.В., Громов К.Б., Бобкова М.Р. Генетический анализ ВИЧ-1 в Алтайском крае: дальнейшее распространение варианта CRF63_02A1 по территории Западной Сибири // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2020. Т. 12, № 1. С. 47–57. doi: 10.22328/20779828-2020-12-1-47-57.

4. 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. Сравнительный анализ генетических вариантов ВИЧ-1, циркулировавших в Иркутской области в 1999 и 2012 гг. // Вопросы вирусологии. 2016. Т. 61, № 3. С. 112–118. doi: 10.18821/0507-4088-2016-61-3-112-118.

5. Neshumaev D., Lebedev A., Malysheva M., Boyko A., Skudarnov S., Ozhmegova E., Antonova A., Kazennova E., Bobkova M. Molecular surveillance of HIV-1 infection in Krasnoyarsk region, Russia: epidemiology, phylodynamics and phylogeography // Current HIV Research. 2019. Vol. 17. P. 114–125. DOI: 10.2174/1570162X17666190618155816.

6. Kostaki E.-G., Karamitros T., Bobkova M., Oikonomopoulou M., Magiorkinis G., Garcia F., Hatzakis A., Paraskevis D. Spatiotemporal characteristics of the HIV-1 CRF02_AG/CRF63_02A1 epidemic in Russia and Central Asia // AIDS Research and Human Retroviruses. 2018. Vol. 34, № 5. P. 415–420. DOI: 10.1089/aid.2017.0233.

7. 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. doi: 10.17116/terarkh2017891144-49.

8. Madita S., Kartashev V., Mikkola V., Shemshura A., Saukhat S., Kolpakov D., Suladze A., Tverdokhlebova T., Hutt K., Heger E., Knops E., Bohm M., Cristanziano V., Kaiser R., Sönnerborg A., Zazzi M., Bobkova M., Sierra S. HIV-1 sub-subtype A6: settings for normalised identification and molecular epidemiology in the Southern Federal District, Russia // Viruses. 2020. Vol. 12, No. 4. P. 475. doi: 10.3390/v12040475.

9. Bernard E., Azad Y., Vandamme A., Weait M, Geretti A. HIV forensics: pitfalls and acceptable standards in the use of phylogenetic analysis as evidence in criminal investigations of HIV transmission // HIV Medicine. 2007. Vol. 8. P. 382–387. doi: 10.1111/j.1468–1293.2007.00486.x.

10. Ou C.Y., Ciesielski C.A., Myers G., Bandea C.I., Luo C.C., Korber B.T., Mullins J.I., Schochetman G., Berkelman R.L., Economou A.N. Molecular epidemiology of HIV transmission in a dental practice // Science. 1992. Vol. 256. P. 1165–1171. doi: 10.1126/science.256.5060.1165. PMID: 1589796.

11. Syed M., Khan A., Chaudhry A., Baig M., Memon N., Kumar S., Bhurt S., Qadri M., Vighio A., Baig Z., Rabold E., Ali H., Blanton C., Asghar R., Ikram A., Rahim M., Solangi M., Mahipala P., Fontaine R. An epidemic of pediatric HIV from reuse of infusion equipment in Pakistan // JAIDS. 2022. Vol. 89, No. 2. P. 121–128. DOI: 10.1097/QAI.0000000000002845.

12. Кругляк С.П., Котова В.О., Мирошниченко Е.И., Скалий О.А., Махно Е.С., Гришкевич Т.В., Скляр Л.Ф., Бениова С.Н., Григорян О.М., Балахонцева Л.А., Троценко О.Е. Использование метода филогенетического анализа при проведении эпидемиологического расследования случая заражения ВИЧ-инфекцией в педиатрической практике // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2021. Т. 13, № 1. С. 106–114. doi: 10.22328/2077-98282021-13-1-106-114.

13. Сандырева Т.П., Герасимова Н.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е., Куевда Д.А., Шипулин Г.А., Подымова А.С. Филогенетический анализ в эпидемиологических расследованиях случаев ВИЧ-инфекции // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2014. № 1. C. 17–21. doi: 10.17816/EID40769 doi: 10.17816/EID40769.

14. Мурзакова А.В., Киреев Д.Е., Лопатухин А.Э., Шемшура А.Б., Носик М.Н., Шипулин Г.А. Генетическая характеристика ВИЧ-1 субтипа G, вызвавшего внутрибольничную вспышку на юге России в 1988–1990 гг. // Материалы научно-практической конференции «Молекулярная диагностика-2017». М., 2017. Т. 1. С. 455–456.

15. Лаповок И.А., Лопатухин А.Э., Киреев Д.Е. Молекулярно-генетические методы анализа в расследовании нозокомиальных вспышек ВИЧ-инфекции // Инфекционные болезни. 2020. Т. 18, № 1. С. 53–59. doi: 10.20953/1729-9225-2020-1-53-59.

16. Зайцева Н.Н., Парфенова О.В., Пекшева О.Ю., Ефимов Е.И., Потемина Л.П., Абрамян Т.Л. Опыт использования филогенетического анализа в эпидемиологическом расследовании случая заражения ВИЧ-инфекцией // Проблемы особо опасных инфекций. 2016. № 1. С. 61– 63. doi: 10.21055/0370-1069-2016-1-61-63.

17. Abecasis A., Pingarilho M., Vandamme A.-M. Phylogenetic analysis as a forensic tool in HIV transmission investigations // AIDS. 2018. Vol. 32, No. 5. P. 543–554. doi: 10.1097/QAD.0000000000001728.

18. Загрядская Ю.E., Нешумаев Д.А., Кокотюха Ю.А., Мейрманова Е.М., Ольховский И.А., Пузырев В.Ф., Бурков А.Н., Уланова Т.И. Оценка новой тест-системы ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК для определения вероятных сроков заражения вирусом иммунодефицита человека 1-го типа (ВИЧ-1) // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2015. Т. 20, № 3. С. 23–27. doi: 10.17816/EID40863.