significado de la heterogeneidad en distancias ... - FuDePAN

SIGNIFICADO
DE LA HETEROGENEIDAD,
EN DISTANCIAS GENETICAS
A LA RESISTENCIA,
EN PACIENTES HIV NAÏVE
CAMMISA, CECILIA I (FUDEPAN); GUTSON, DANIEL (FUDEPAN);
DILERNIA, DARIO (CNRS); SANCHEZ, EDUARDO (FUDEPAN);
GOMEZ C, MANUEL (CNRS); RABINOVICH, ROBERTO D (CNRS)

Fundación para el Desarrollo de la
Programación en Ácidos Nucleicos
Centro Nacional de Referencia para el
SIDA, Departamento de Microbiología,
Fac. de Medicina. UBA

¿Para cualquier cepa susceptible, es
igualmente probable el desarrollo de la
resistencia?
=> Hablemos de distancia genética...

DISTANCIA GENÉTICA A LA RESISTENCIA
SALVAJE AAA = Lys RESISTENTE CCC = Pro
A A A
A
A
C
A C
C C
C C
Distancias
genéticas
3
2
1
0
C C C

No es lo mismo comenzar el
tratamiento con cualquier antiviral
MAYOR distancia genética MENOR distancia genética
MAYOR retardo al desarrollo MENOR retardo al desarrollo
de resistencia de resistencia

Mutaciones de resistencia seleccionadas
por NRTIs
Abacavir
Didanosine
Emtricitabine
Lamivudine
Stavudine
Tenofovir
Zidovudine
M
41
L
M
41
L
K
65
R
K
65
R
K
K
65
R
65
R
K
65
R
D
N
K
67 70
D
N
R
K
70
E
K
67 70
R
L
74
V
L
74
V
Y
115
F
M
184
V
M
184
VI
M
184
VI
L
210 215 219
W
L
W
T K
YF QE
T K
210 215 219
YF QE

Delavirdine
Efavirenz
Mutaciones seleccionadas por NNRTIs
Nevirapine
Fosamprenavir
ritonavir
Darunavir/
ritonavir
K V
Y Y
P
103 106
181 188
236
N
Mutaciones seleccionadas por PI
M
L K V V Y Y G
100 103 106 108 181 188 190
225
I N M I CI L SA
H
L K V V Y Y G
100 103 106 108 181 188 190
I N AM I
CI CLH A
L V M I I I
G V I L
10
32 46 47 50 54 73 82
90
FIRV I IL V V LVM
S AFT V M
S
V V L
I I I G L I
11 32 33 47 50 54 73 76 84
I I F V V ML S V V
C
L
84
L
89
V
P
L

Selección de variantes resistentes mediante
antirretrovirales
drogas
A & B
droga A
susceptible
resistente droga A
resistente droga B
resistente drogas A & B

La Población Analizada
• Secuencias de pacientes naïve (HIV+
recientemente diagnosticados)
• Genotipos resistentes y no resistentes
• N = 260
• Tomadas entre 2003-2006

Objetivo #1
Determinar distancias genéticas a la
resistencia a antivirales en pacientes
recientemente diagnosticados
→ Tres grupos de antirretrovirales: NRTI,
NNRTI, PI

Programas desarrollados usando datos
de la IAS
(International AIDS Society)
Determinan número mínimo de
mutaciones para
ALCANZAR LA RESISTENCIA

100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Distribución de las distancias genéticas
NRTI
Percentages
0%0%0%0%0%0%0%
0%0%0%0%0%0%0%0%0%0% 0%
45%
100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
54%
0%
[67, 199] [184, 550]
[41, 121] [74, 220] [215, 643]
3
2
1
1 0 0 %
9 0 %
8 0 %
7 0 %
6 0 %
5 0 %
4 0 %
3 0 %
2 0 %
1 0 %
0 %
2 % 3 %
9 8 % 9 7 %
4 6 %
5 4 %
3 %
9 7 %
NNRTI
Percentages
1 0 0 %
5 0 %
1 0 0 %
9 8 %
[1 0 0 , 2 9 8 ] [1 0 3 , 3 0 7 ] [1 0 6 , 3 1 6 ] [1 0 8 , 3 2 2 ] [1 8 1 , 5 4 1 ] [1 8 8 , 5 6 2 ] [1 9 0 , 5 6 8 ] [2 2 5 , 6 7 3 ]
0 %
5 0 %
0 %
2 %
100%
90%
80%
70%
60%
3
2
1
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0% 0%0% 2%
100% 98% 95% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
98%
95%
[30,88]
0% 2%
[33,97]
PI
Percentages
5% 0%0%0%0%0%0%
0%0%0%0%0%0%0%0%
5%
[76, 226] [90,268]
[47,139] [84,250]
3
2
1

¿Diferentes distancias genéticas a la
resistencia
Cálculos matemáticos
Se podrá determinar si el paciente ha
sido infectado con una variante
resistente?

¿La infección con un resistente,
puede impactar en el tratamiento,
aún después de haber revertido a
genotipo susceptible
la población viral mayoritaria?
Objetivo #2: Identificar entre pacientes
con genotipo susceptible cuáles
tuvieron probable infección con
resistentes

¿Qué ocurre en pacientes HIV en ausencia de
tratamiento?
Reversión de mutaciones
RESISTENTE SALVAJE
Mejor fitness
(Mayor capacidad replicativa)

Coeficiente de distancia a resistente:
Cdr = distancia a la resistencia de cada cepa
distancia de un wild type ideal para ser resistente
0 = 0 resistente x = 1 genotipo ideal
X x

Desvío relativo:
Δdesr = Cdr de una cepa – Cdr (promedio)
desvío estándar de Cdr
Δdesr > 0 Δdesr < 0
La cepa está más cercana La cepa está más cercana
al genotipo ideal al genotipo resistente
(outlier hacia máximos positivos) (outlier hacia máximos negativos)

“OUTLIERÓMETRO”
Σ (D relativos por cepa y por grupo de antiviral)
Objetivo eliminar falsos positivos
Supuestos: casos que tienen outliers en más de un antiviral
tienen más chance de ser auténticos positivos que los que
tienen en pocos.
=> amplificar aquellos que tienen outliers en más de un antiviral.

Σ Desvr
1 0
5
0
-5
-1 0
-1 5
>F001
>F017
>F026
>F034
>F041
>F055
Variabilidad muestral NNRTI
>F064
>F073
>F090
>F110
>F136
>F162
>F175
>F189
>F202
>F214
T O T A L
>F228
>F239
Cepa
>F254
>F274
>F288
>F304
>F317
>F329
>F349
>F375
>F391
>N02
>N12
>N19
>N27
>N35
>N42
>N51
>N59
>N69
>N76
>F389

Variabilidad muestral NRTI
TOTAL
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
>F001
>F011
>F022
>F027
>F033
>F038
>F043
>F055
>F062
>F069
>F076
>F086
>F105
>F123
>F136
>F155
>F171
>F176
>F187
>F197
>F207
>F214
>F225
>F233
>F240
>F253
>F269
>F279
>F288
>F299
>F312
>F321
>F328
>F339
>F357
>F375
>F387
>F397
>N04
>N11
>N16
>N21
>N27
>N33
>N38
>N43
>N50
>N55
>N62
>N69
>N74
>N81
Cepa
Σ Desvr

Σ Desvr
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
Variabilidad muestral PI
TOTAL
Cepa

Resultados
• Prevalencia original: 5%
– Número de pacientes con genotipo
susceptible identificados como
potenciales resistencias primarias:
2.3%
– Prevalencia corregida: 7.3%

CONCLUSIONES
1- Esta herramienta podría ser útil para corregir
los datos de resistencia primaria en muestras de
pacientes naïve recientemente diagnosticados.
2- Como potencial aplicación clínica, aportar a la
elección del primer régimen ARV.

VALIDACIONES:
Perspectivas
1- Nuestro análisis requeriría una validación
estimando las prevalencias corregidas, sobre
muestras naïve antes y después de la aparición
de los distintos ARVs.
2- Análisis retrospectivo de la posible asociación
entre la respuesta al tratamiento y los resultados
del .

Referencias
Los programas utilizados se encuentran
disponibles en
http://min-retro-calc.googlecode.com
http://fasta-expander.googlecode.com