Resumen de Estudios transversales sobre resistencia genotípica a fármacos antirretrovirales en pacientes infectados por el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1
INTRODUCCIÓN Según estimaciones para el 2012 la infección por el VIH afecta a 35,3 millones de personas en el mundo. En 2011 se produjeron 2.763 nuevos diagnósticos en España, lo que representó una tasa de 88,5 nuevos diagnósticos por cada millón de habitantes. La mayoría de estas personas se encontraban en contacto con el Sistema Nacional de Salud recibiendo tratamiento antirretroviral. En 2011 esta cifra representaba casi el 90% de los pacientes. Los medicamentos empleados pertenecen a distintas familias de fármacos antirretrovirales (inhibidores virales de la retrotranscriptasa, proteasa e integrasa e inhibidores de la entrada del virus en la célula hospedadora). Cada una de estas familias de fármacos bloquea la propagación del virus interfiriendo en algún punto de su ciclo vital. Estos compuestos suelen emplearse conjuntamente en terapias combinadas para alcanzar el mayor beneficio posible, la mejor tolerancia y disminuir así el riesgo de desarrollo de resistencia.
En los estudios recopilados en esta Tesis se analizaron los genotipos realizados a pacientes tratados en hospitales del Sistema Nacional de Salud. Se hallaron mutaciones en las secuencias del VIH-1 que codifcan para la proteasa y la retrotranscriptasa y que se relacionan con fracaso terapéutico, identificando tanto mutaciones de resistencia como mutaciones accesorias, así como distintos patrones mutacionales.
OBJETIVOS ¿ Identificar sustituciones de aminoácido en las secuencias del VIH-1 grupo M subtipo B que codifican para la proteasa y la retrotranscriptasa a partir de muestras tomadas de pacientes en fracaso terapéutico provenientes de hospitales del Sistema Nacional de Salud.
¿ Establecer las relaciones entre las terapias seguidas por los pacientes y las mutaciones o combinaciones de mutaciones que confieren resistencia a distintos fármacos antirretrovirales o combinaciones de ellos.
¿ Determinar las asociaciones entre mutaciones principales y accesorias que disminuyen la respuesta virológica en pacientes bajo presión de terapia antirretroviral.
¿ Identificar y caracterizar mutaciones o combinaciones de mutaciones relacionadas con fracaso virológico al tratamiento con nelfinavir o lopinavir/ritonavir en pacientes previamente expuestos a otros fármacos antirretrovirales.
¿ Identificar mutaciones principales y accesorias en el dominio ADN polimerasa (residuos 1-335) de la retrotranscriptasa del VIH-1 asociadas con fracaso terapéutico a diferentes combinaciones de mutaciones relacionadas con fracaso virológico al tratamiento con nelfinavir o lopinavir/ritonavir en pacientes previamente expuestos a otros fármacos antirretrovirales.
¿ Identificar mutaciones principales y accesorias en el dominio ADN polimerasa (residuos 1-335) de la retrotranscriptasa del VIH-1 asociadas con fracaso terapéutico a diferentes combinaciones de dos inhibidores de la retrotranscriptasa análogos a nucleósido (NRTIs).
RESULTADOS En la base-FIPSE la mayoría de los pacientes estaban tomando tres o más fármacos en sus tratamientos antirretrovirales (87,1%), siendo las combinaciones de fármacos más frecuentes los constituidos por dos NRTIs y un inhibidor de la proteasa (32,3%), dos NRTIs y un inhibidor de la retrotranscriptasa no análogo a nucleósido (NNRTI) (23,5%) o tres NRTIs (7,5%). Entre 1.515 secuencias analizadas, 1.252 provenían de pacientes que en el momento del genotipado estaban en fracaso virológico (carga viral superior a 1000 copias de ARN por ml de plasma).
Fracaso virológico a nelfinavir Las mutaciones cuya asociación con fracaso virológico a nelfinavir presentaron un mayor nivel de significación estadística fueron D30N y N88D. En cambio, cuando se analizaron las mutaciones encontradas en pacientes sin exposición previa a inhibidores de la proteasa, se observó que D30N y N88D eran las más prevalentes entre los que fracasaban al tratamiento antirretroviral.
Los pares de mutaciones con mayor grado de correlación fueron D30N-N88D; 154V-V82A, A71V-L90M y L10l-l154V en pacientes con fracaso a nelfinavir. Además se halló una correlación negativa entre D30N y L90M, lo que indica que existen dos vía para acumular resistencias frente al nelfinavir, una con un grupo de mutaciones que implicaría la presencia de D30n y otra que seleccionaría inicialmente la mutación L90M y que evitaría la selección de la mutación D30M.
Fracaso virológico a lopinavir/ritonavir L90M, l54V, M461, L10l, V82A y A71V fueron las mutaciones que estadísticamente se asociaban de manera más significativa con el fracaso al tratamiento con lopinavir/ritonavir. Estos datos sugieren que la eficacia del tratamiento antirretroviral con este compuesto se vería comprometida en presencia del grupo de mutaciones enbabezadas por L90M. Estos resultados mostrarían una única vía de acumulación de resistencias independiente de tratamientos previos con otros inhibidores de la proteasa. El número de mutaciones necesarias para permitir la viabilidad del virus en presencia de lopinavir/ritonavir sería mayor que el nelfinavir.
Fracaso virológico a abacavir, didanosisn y estavudina Las mutaciones de resistencia a análogos a timidina (TAMs) fueron habituales en todas las terapias analizadas que contenían dos NRTIs. Se halló una estrecha relación entre las mutaciones M41L, L210W y T215Y, cona algos coeficientes de correlación entre L210W- T2015Y, M41L-T215Y y M41L-L210W. Otras TAMs que también aparecieron correlacionadas con elevada significación estadística fueron D67N, T215F, K219Q y k70R. Además, fueron frecuentes las mutaciones asociadas a resistencia a NNRTIs (A98G, K101Q, K103N, Y181C y G190A), probablemente debido a que muchas de las triples terapias se combinaban con NNRTI.
Las sustituciones de aminoácidos en sitios polimórficos entre las posiciones 272 y 326 aparecieron relacionadas con fracaso a terapia con abacavir/estavudina, abacavir/didanosina, didanosina/estavudina y abacari/estadudina/didanosina. De estos resultados se infiere que los polmorfismos en el subdominio del ¿thumb¿ se realcionarían con las TAMs y probablemente, estarían implicados en mejorar de la viabilidad del virus.
Entre los polimorfismos del subdominio ¿Thumb¿ de la retrotranscriptasa los niveles de significación fueron más bajos que entre las TAMs. Los pares con mayores coeficientes de correlación fueron A272P-K277R, A272P-T286A y A272P-V293l. Estas correlaciones más bajas en las mutaciones del subdominio ¿thumb¿ sugieren que sería menos necesario que aparecieran juntas a la hora de mejorar la eficacia biológica del virus.
Fracaso virológico a tenofovir/emtricitabina En los individuos tratados con combinaciones que incluyeron tenofovir/emtricitabina habría tres posibles vías de adquisición de mutaciones: a) mutaciones con otros NRTIs (TAMs), b) cambios de aminoácido propios del tratamiento con tenofovir/emtricitabina (por ejemplo, M184V, que confiere resistencia a emtricitabina) c) mutaciones procedentes de terapias antirretrovirales previas que incluían el efavirenz o la nevirapina (K103N, Y181C y G1909A).
Mediante un análisis factorial se establecieron dos grupos principales de mutaciones asociadas a resitencia a tenofovir/emtricitabina. Un grupo estaría formado por las mutaciones M41L, V1181l; L210W y T215Y, que incluiría los cambios en las posiciones 41,210 y 215, característicos de la ruta de las TAM1. También muy relacionadas en este grupo estaban V179l y M184V u D67N y R284K. En presencia de este grupo de mutaciones los cambios de aminoácido T69N, l178L, Y181C, T215F, K219Q o L228R serían más difíciles de encontrar en estos pacientes.
Las mutaciones principales del segundo grupo incluyen cambios característicos del grupo de las TAM2: D67N, k70R, T215F y K219Q. Estas mutaciones vendrían acompañadas por los cambios L741, k223E y L228H. Según nuestros resultados cuando en un genoma se dan estas sustituciones de aminoácido no esperaríamos encontrar M41L, A62V, A98G, V108l, l178L, L210W, T215Y R284K.
CONCLUSIONES ¿ Las bases de datos de secuencias permiten la identificación de combinaciones de mutaciones relacionadas con resistencia a fármacos antirretrovirales y la identificación de mutaciones accesorias que podrían mejorar la eficacia biológica del virus resistente.
¿ Los tratamientos previos con fármacos antirretrovirales tienen un impacto importante en los patrones de mutaciones que surgen con el tratamiento con inhibidores de la proteasa.
¿ Los pacientes con fracaso a terapias que incluyen nelfinavir presentan dos patrones de mutaciones de resistencia claramente diferenciados en función de haber tenido o no tratamientos previos con otros inhibidores de la proteasa.
¿ Una vía de aparición de mutaciones de resistencia a nelfinavir se caracteriza por los cambios de aminoácido D30N y N88D en pacientes que no han sido tratados anteriormente con otros inhibidores de la proteasa, y otra por la presencia de la mutación L90M acompañada de L10l, l54V, A71V, G735 y V82A, en pacientes previamente tratados con otros inhibidores de la proteasa. Además, se detecta un antagonismo entre d30N y L90M que condiciona la selección de una u otra ruta.
¿ Una serie de mutaciones correlacionadas entre las que se incluían L10L, M46l ,154V, A71V y L90M aparecen como una agrupación frecuente de cambios de aminoácido asociada al fracaso de tratamientos basados en lopinavir, combinado con ritonavir en microdosis asociadas en menor medida con otras como K20l, G735 o V82A.
¿ El fracaso virológico a tratamientos que incluían los inhibidores de la retrotranscriptasa análogos a nucleósido didanosina, estavudina y/o abacavir se vincularon con la aparición de TAMs, sobre todo M41L, L210W y T215Y, características del TAM1. Además de las mutaciones del patrón de resistencias TAM1, varios polimorfismos en el subdominio del ¿thumb¿ de la restrotranscriptasa se asocian fuertemente con el fracaso a tratamientos con dichos NRTIs. En concreto, Pro272, Arg277 y Thr286 son más prevalentes en pacientes que fracasaban a las combinaciones abacavir/estavidina, didanosina/estavudina y abacavir/didanosina.
¿ En pacientes que fracasaban el tratamiento con tenofovir/emtricitabina y que habían sido tratados previamente con otros NRTIs, se observa que las mutaciones de mayor prevalencia son las de los grupos de las TAM1 (m41L, L210W y T215Y), las TAM2 (D67N, K70R; T215F y K2198E/Q) y M184V.
¿ Entre las mutaciones secundarias asociadas a las del grupo de las TAM1 encontramos V118l, v179D, M184V y R284K. R284K aparece en el subdominio ¿Thumb¿ de la retrotranscriptasa del VIH-1 y contribuye a aumentar la eficacia biológica del virus.
