ジェノタイピングと表現型解析は、HIV薬剤耐性を同定し、予測することさえできる
最適な治療法を遵守している人々であっても、ウイルスの自然変異に起因して、ある程度のHIV薬耐性が時間とともに発生すると予想されます。 他の場合には、耐性HIV感染個体数が最適以下である場合に抵抗性が急速に発達し、最終的に治療不全に至ることがある。
治療の失敗が起こった場合、この新しい耐性ウイルス集団を抑制するために、代替薬剤の組み合わせを選択しなければならない。
遺伝的抵抗性試験は、ヒトの「ウイルスプール」における耐性突然変異の種類を同定し、これらのウイルスが潜在的に抗レトロウイルス剤である可能性を確認することによってこれを促進するのに役立つ。
HIVの遺伝的抵抗性検査には、 HIV遺伝子型アッセイおよびHIV表現型アッセイの 2つの主要ツールが使用されている。
遺伝子型と表現型とは何ですか？
定義上、遺伝子型は単に生物の遺伝的構成であり、表現型はその生物の観察可能な特徴または形質である。
遺伝子型アッセイ（または遺伝子型分類）は、細胞の遺伝暗号またはDNA内の遺伝的指示を特定することによって機能する。 表現型アッセイ（または表現型解析）は、異なる環境条件の影響下でそれらの指示の発現を確認する。
遺伝子型と表現型との間の関連は絶対的ではないが、遺伝子型の変化は、薬剤耐性を発症する場合のように、遺伝コードの変化が形質または特性の予測される変化に与える場合、表現型を予測することが多い。
一方、表現型タイピングは、「ここと今」を確認する。 HIVが様々な投薬や薬物濃度にさらされている場合など、環境圧力の特定の変化に対する生物の反応を評価することを目指しています。
HIVジェノタイピングの説明
HIVゲノタイピングは、一般に、抵抗性試験に用いられる最も一般的な技術である。
このアッセイの目的は、ウイルスゲノム （または遺伝コード）のgag-pol領域における特定の遺伝子変異を検出することである。 これは、逆転写酵素、プロテアーゼおよびインテグラーゼ酵素（ほとんどの抗レトロウィルス薬の標的）がDNA鎖にコードされている領域です。
ラボの技術者は、 ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）技術を用いてHIVゲノムを最初に増幅することにより、様々な突然変異検出技術を用いてウイルスの遺伝学を配列（または「マップ」）することができる。
これらの突然変異 （または突然変異の蓄積）は、同定された突然変異と、異なる抗レトロウイルス薬に対するウイルスの予想される感受性との関係を分析する技術者によって解釈される。 オンラインデータベースは、試験配列をプロトタイプ「野生型」ウイルス （すなわち、耐性突然変異を含まないHIV）と比較することによって支援することができる。
これらの試験の解釈は、薬物感受性を決定するために使用され、より高い レベルの薬物耐性を付与する重要な突然変異の数がより多い。
HIV Phenoytypingの説明
HIV表現型解析は、薬物の存在下でヒトのHIVの増殖を評価し、それを同じ薬物中の対照野生型ウイルスの増殖と比較する。
遺伝子型アッセイと同様に、表現型試験はHIVゲノムのgag-pol領域を増幅する。
この遺伝子コードのこの部分は、 組換えDNA技術を用いて野生型クローンに「グラフト」される。 得られた組換えウイルスは、哺乳動物細胞をインビトロで（実験室で）感染させるために使用される。
次いで、50％および90％のウイルス抑制が達成されるまで、ウイルス試料を異なる抗レトロウィルス薬の濃度を増加させながら曝露する。 次いで、その濃度を対照の野生型試料からの結果と比較する。
相対的な「倍数」変化は、薬物感受性が決定される値の範囲を提供する。 4倍の変化は、ウイルス抑制を野生型と比較して4倍の薬物が必要であったことを単に意味する。
折り畳み値が大きいほど、特定の薬剤に対するウイルスの感受性が低下します。
これらの値は、より低いレベルの薬物耐性を付与する上限値を用いて、より低い臨床的および上方臨床的範囲内に置かれる。 （ サンプルレポートを参照）。
遺伝的抵抗性試験はいつ行われますか？
米国では、遺伝的抵抗性試験は、治療を受けていない患者に対して、「獲得した」薬剤耐性があるかどうかを判断するために伝統的に行われています。 米国での研究では、 感染ウイルスの 6％〜16％が少なくとも1つの抗レトロウイルス薬に耐性を示し、5％近くが1種類以上の薬剤に耐性を示すことが示唆されています。
遺伝的抵抗性試験は、薬物耐性が治療の個人で疑われる場合にも使用される。 試験は、 ウイルス負荷が500コピー/ mLを超える場合に、失敗したレジメンを服用している間、または処置の中止後4週間以内に実施する。 これらの例では、費用がかからず、ターンアラウンドタイムがより速く、野生型および耐性ウイルスの混合物を検出するための感度がより高いので、一般に、遺伝子型試験が好ましい。
表現型と遺伝子型検査の組み合わせは、複合体、多剤耐性の人、特にプロテアーゼ阻害剤に暴露された人にとって一般に好まれる。
ソース：
世界保健機関（WHO）。 「HIV薬剤抵抗ファクトシート」。 ジュネーブ、スイス; 2011年4月11日
Kim、D。 Ziebell、R。 Saduvala、N。 et al。 「伝達されたHIV-1 ARV薬剤耐性関連突然変異の傾向：10のHIV監視区域、米国、2007-2010」。 レトロウイルスおよび機会感染症に関する第20回会議 アトランタ、ジョージア州; 2013年3月6日 口頭抽象149。
国立衛生研究所（NIH）。 「HIV-1感染大人および青年における抗レトロウイルス薬の使用ガイドライン」 ベセスダ、メリーランド; 2013年10月11日