AEG 618K 8 Manual do Utilizador

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HIV-1 Resistenzentwicklung
nach Einsatz antiretroviraler Medikamentenregime zur
Prävention der Mutter-Kind-Übertragung von HIV
in Uganda und Tansania
Dissertation
Zur Erlangung des akademischen Grades des
Doktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.)
eingereicht im Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie
der Freien Universität Berlin
vorgelegt von
Andrea Hauser
aus Kiel
2012
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Resumo do Conteúdo

Página 1 - HIV-1 Resistenzentwicklung

HIV-1 Resistenzentwicklungnach Einsatz antiretroviraler Medikamentenregime zurPrävention der Mutter-Kind-Übertragung von HIV in Uganda und TansaniaDis

Página 2

10Resistenzlage am Anfang der Schwangerschaft gestellt und unter Beobachtung der Entwicklung dieser Parameter alle zwei Monate bei Bedarf korrigiert.

Página 3 - Inhaltsverzeichnis

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Página 4

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Página 5 - 1 Einleitung

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Página 6

ManuskriptVI Ergebnisse 1Drug-resistantHIV-1incellularDNAofTanzanianwomenfollowingWHO-recommendedantiretroviralprophylaxisforverticaltransmissionAndre

Página 7

ManuskriptVI Ergebnisse 2MethodsHIV-1infectedtreatment-naive,pregnantTanzanianwomenwererecruitedwithinanobservationalstudyatKyelaDistrictHospital(KDH)

Página 8

ManuskriptVI Ergebnisse 3(89%)women.Viralloadwasreducedtoamedianof1,747copies/mlplasma(IQR1,265-5,649)atweek1-2andincreasedagainto15,123copies/mlplasm

Página 9

ManuskriptVI Ergebnisse 4administrationafterintakeofNVP-SDwasfrequentlyshownforplasmavirus[12]andseemstoapplyalsoforresistanceincell-associatedHIV-DNA

Página 10

ManuskriptVI Ergebnisse 5PersistenceofresistanceinHIV-DNAofPBMCsmaynegativelyimpactsubsequentmaternalAZT-containingtreatment.Hence,inthecontextofresis

Página 11 - Einleitun

ManuskriptVI Ergebnisse 6Table 1:DrugresistantHIV-variantsinplasmaandPBMCsdetectedbyASPCRProportionofresistancemutationdelivery-2weeks4-6weeks12-16wee

Página 12

ManuskriptVI Ergebnisse 7051015202530PlasmaPBMCsPlasmaPBMCsPlasmaPBMCsAZTNVP3TC%p=0.7p=1.0p= 0.7p=1.0AZT(T215Y/F)AZT(K70R)NVP3TC051015202530PlasmaPBMC

Página 13

11Tabelle 1: WHO PMTCT-Leitlinien von 2001, 2006 und 2010 SSW: Schwangerschaftswoche; NVP: Nevirapin; AZT: Zidovudin; 3TC: Lamivudin, LPV: Lopinavir,

Página 14

ManuskriptVI Ergebnisse 8References1.ArriveE,NewellML,EkoueviDK, etal.Prevalenceofresistancetonevirapineinmothersandchildrenaftersingle-doseexposureto

Página 15

ManuskriptVI Ergebnisse 911.LoubserS,BalfeP,ShermanG,HammerS,KuhnL&MorrisL.DecayofK103NmutantsincellularDNAandplasmaRNAaftersingle-dosenevirapinet

Página 16 - . In der Routine hat sich

ManuskriptVI Ergebnisse10supplementarymaterial:QuantificationofHIVproviralDNAProviralDNAcopieswerequantifiedinDNAextractedfrombuffycoatbyTaqManreal-ti

Página 17

ManuskriptVI Ergebnisse1150µlwith12.5 µlgenomicDNAand(B)thecyclenumberinthesecondroundPCRwasreducedto20cycles.Theresultofthepre-treatmentsamplewasused

Página 18 - 2Zielsetzung

Manuskript VII Ergebnisse

Página 19

Manuskript VII Ergebnisse

Página 20 - 3Ergebnisse

Manuskript VII Ergebnisse

Página 21 - Er

Manuskript VII Ergebnisse

Página 22

Manuskript VII Ergebnisse

Página 23

Manuskript VII Ergebnisse

Página 24

12Die antiretroviralen Medikamente, die bis 2006 von der WHO zur Transmissionsprophylaxe vorgesehen waren (Tabelle 1), sind plazentagängige Reverse-

Página 25

Manuskript VII Ergebnisse

Página 26

Manuskript VII Ergebnisse

Página 27 - Er

Manuskript VII Ergebnisse

Página 28

Manuskript VII Ergebnisse

Página 29 - 4Diskussion

Manuskript VII Ergebnisse

Página 30

Manuskript VII Ergebnisse

Página 31

Manuskript VII Ergebnisse

Página 32

Manuskript VII Ergebnisse

Página 33

13ressourcenschwachen Endemiegebiete, der Zugang zu antiretroviralen Medikamenten unterschiedlicher Wirkstoffklassen ist meist noch stark eingeschränk

Página 34

14Abbildung 2: Resistenzmutationen, selektiert durch die Medikamente Zidovudin, Lamivudin und Nevirapin, geändert aus Johnson et al. 2011 [78] AZT

Página 35

153TC (Lamivudin, Dideoxy-Thiacytidin, Handelsname Epivir®) Für 3TC ist die genetische Barriere zur Resistenzentstehung gering. Bereits eine einzige

Página 36

16Asien [94]. Das SPREAD (Strategy to Control the Spread of HIV-1) Programm ermittelte sogar eine Prävalenz von 8,4% für 20 europäische Staaten und Is

Página 37

17Algorithmen identifiziert und bewertet werden. Die Vorhersagetools basieren auf Regeln, die entweder auf aktuellen Literaturdaten d.h. wissensbasier

Página 38

182Zielsetzung Zur Prävention der Mutter-Kind Übertragung von HIV-1 (prevention of mother-to-child transmission of HIV-1; PMTCT) in der weltweit meis

Página 39

19AZT/3TC/NVP-selektierte Schlüsselmutationen (AZT: K70R, T215Y, T215F; 3TC: M184V; NVP: K103N, Y181C) der RT vorgesehen. Da die ASPCR jedoch auf die

Página 40

2Die Dissertation wurde am Institut für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit, Charité – Universitätsmedizin Berlin in der Arbeitsgruppe HIV/AID

Página 41

203Ergebnisse3.1Liste aller Einzelarbeiten Manuskript IDetection and quantification of minor human immunodeficiency virus type 1 variants harboring K

Página 42 - 5 Literatur

21Manuskript VIDrug-resistant HIV-1 in cellular DNA of Tanzanian women following WHO-recommended antiretroviral prophylaxis for vertical transmission

Página 43

223.3Manuskript I Detection and quantification of minor human immunodeficiency virus type 1 variants harboring K103N and Y181C resistance mutations i

Página 44

233.4Manuskript II Emergence and persistence of minor drug-resistant HIV-1 variants in Ugandan women after nevirapine single-dose prophylaxis Abstract

Página 45

243.5Manuskript III Dynamics of NVP-resistance development in HIV-1 of Ugandan mother-child pairs during 18 months after nevirapine single-dose exp

Página 46

253.6Manuskript IV Minor drug-resistant HIV type-1 variants in breast milk and plasma of HIV type-1-infected Ugandan women after nevirapine

Página 47

263.7Manuskript V Emergence of minor drug-resistant HIV-1 variants after triple antiretroviral prophylaxis for prevention of vertical HIV-

Página 48

273.8Manuskript VI Drug-resistant HIV-1 in cellular DNA of Tanzanian women following WHO-recommended antiretroviral prophylaxis for vertical

Página 49

283.9Manuskript VII Minor drug-resistant HIV-1 variants in Tanzanian women after antiretroviral prophylaxis for vertical transmission detecte

Página 50

294DiskussionDie zeitlich begrenzte Einnahme antiretroviraler Medikamentenregime zur Prävention der Mutter-Kind Übertragung von HIV birgt die Gefahr d

Página 51

3Inhaltsverzeichnis1 Einleitung ... 5 1.1 Die

Página 52

304.1Vergleich von ASPCR und UDS Sensitive Resistenz-Nachweismethoden erlauben eine präzise Detektion von geringsten Anteilen an resistenten Virusvari

Página 53

312) Aufgrund der hohen Variabilität der HIV-Sequenzen kommt es bei der ASPCR zu den bekannten Limitierungen der PCR- basierten HIV-Diagnostik: Viruss

Página 54

32Assay etabliert werden musste, wurden in der vorliegenden Arbeit einzelne medikamentenselektierte Schlüsselmutationen in der RT als Marker ausgewähl

Página 55 - 6Zusammenfassung

33erfolgreich, die Viruslasten größer als 20.000 Kopien/ml aufwiesen. Die Gründe hierfür wurden ausführlich in Manuskript VII diskutiert. Die ASPCR is

Página 56

344.2Vergleich der HIV-Resistenzentstehung nach Einsatz zweier antiretroviraler Medikamentenregime zur Prävention der HIV-Transmission 4.2.1 HIV-Resis

Página 57

35Die präpartale AZT-Einnahme führte zu einer signifikanten Abnahme der Viruslast zur Geburt, nicht aber zu einer Senkung unter die Nachweisgrenze. Vi

Página 58 - 7Abstract

364.2.2 Mögliche Auswirkungen der HIV-Resistenzentstehung für den Erfolg anschließender antiretroviraler Therapien Ohne medikamentösen Selektionsdruck

Página 59

37Insgesamt wiesen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sowohl nach NVP-Einmaldosis als auch nach Einnahme des Dreifachregimes auf eine Persistenz v

Página 60

384.2.3 Mögliche Auswirkungen der HIV-Resistenzentstehung für die vertikale Transmission von HIV Die Einführung der präpartalen AZT-Einnahme im Dreifa

Página 61 - 9Anhang

394.2.4HIV-Resistenzentstehung bei vertikal infizierten Kindern Das Auftreten von Resistenzen konnte auch bei den HIV-infizierten Kindern nach Einnah

Página 62

43.7 Manuskript V -Abstract ... 26 Emergence of min

Página 63 - Anhang

40Beginn der Langzeittherapien im Infektionsverlauf. Eine der empfohlenen Prophylaxeoptionen entspricht dem Medikamenten-Einnahmeschema von 2006 mit d

Página 64 - λ¿´óÌ·³»ÐÝÎ

41Die Verbreitung und Transmission resistenter Viruspopulationen gewinnt in Afrika zunehmend an Bedeutung. Eine Studie aus Mwanza, Tanzania ermittelte

Página 65 - ÒÌ×Ó×ÝÎÑÞòßÙÛÒÌÍ ÝØÛÓÑÌØÛÎò

425 Literatur 1. Barre-Sinoussi F, Chermann JC, Rey F, Nugeyre MT, Chamaret S, et al. (1983) Isolation of a T-lymphotropic retrovirus from a patient a

Página 66

4313. Joint United Nations Program on HIV/AIDS (UNAIDS) (2010) Global Report: UNAIDS report on the global AIDS epidemic 2010.Available: http://www.una

Página 67

4427. Plantier JC, Leoz M, Dickerson JE, De Oliveira F, Cordonnier F, et al. (2009) A new human immunodeficiency virus derived from gorillas. Nat Med

Página 68

4542. Deutschen AIDS-Gesellschaft e.V./Österreichische AIDS-Gesellschaft (2010) Deutsch-Österreichische Leitlinien zur antiretroviralen Therapie der H

Página 69

4655. Petra Study T (2002) Efficacy of three short-course regimens of zidovudine and lamivudine in preventing early and late transmission of HIV-1 fro

Página 70

4766. McIntyre JA, Hopley M, Moodley D, Eklund M, Gray GE, et al. (2009) Efficacy of short-course AZT plus 3TC to reduce nevirapine resistance in the

Página 71

4880. Marcelin AG, Delaugerre C, Wirden M, Viegas P, Simon A, et al. (2004) Thymidine analogue reverse transcriptase inhibitors resistance mutations p

Página 72

4994. Frentz D, Boucher CA, van de Vijver DA. (2012) Temporal changes in the epidemiology of transmission of drug-resistant HIV-1 across the world. Ai

Página 73 - ܱ-»Ð®±°¸§´¿¨·

51 Einleitung 1.1Die humanen Immundefizienzviren Die humanen Immundefizienzviren (HIV) vom Typ-1 (HIV-1) und Typ-2 (HIV-2) wurden 1983 und 1986 [1,

Página 74 - Û¬¸·½-ͬ¿¬»³»²¬

50107. Siliciano JD, Kajdas J, Finzi D, Quinn TC, Chadwick K, et al. (2003) Long-term follow-up studies confirm the stability of the latent reservoir

Página 75 - Ü·-½«--·±²

51121. Halvas EK, Aldrovandi GM, Balfe P, Beck IA, Boltz VF, et al. (2006) Blinded, multicenter comparison of methods to detect a drug-resistant mutan

Página 76

52135. Lallemant M, Ngo-Giang-Huong N, Jourdain G, Traisaithit P, Cressey TR, et al. PHPT-4 Study Team. (2010) Efficacy and safety of 1-month postpart

Página 77

53148. Pellegrin I, Garrigue I, Caumont A, Pellegrin JL, Merel P, et al. (2001) Persistence of zidovudine-resistance mutations in HIV-1 isolates from

Página 78

54162. De Vincenzi, I. and Kesho Bora Study Group. (2009) Triple-antiretroviral (ARV) prophylaxis during pregnancyand breastfeeding compared to short-

Página 79

556ZusammenfassungSubsahara-Afrika ist die weltweit am stärksten betroffene Region von HIV/AIDS. Im Jahr 2010 entfielen ca. 68% aller HIV-Infektionen

Página 80

56resistente Viruspopulationen inklusive minoritärer Varianten in Plasma- und/oder Brustmilchproben von 39 HIV-positiven Müttern und deren vertikal in

Página 81

57von Therapien, die innerhalb des ersten Jahres nach Transmissionsprophylaxe begonnen werden, einschränken. Während die Entstehung monoresistenter Vi

Página 82

587AbstractSub-Saharan Africa represents the most heavily HIV-affected region worldwide. In 2010 this region accounted for approximately 68% of all HI

Página 83

59prophylaxis (study cohort: Southwest Tanzania, 2008-2009). A highly sensitive allele-specific PCR (ASPCR) specific for the most prevalent subtypes A

Página 84

6weltweit insgesamt 34 Millionen Menschen mit HIV infiziert, die Zahl der Neuinfektionen lag bei 2,7 Millionen in jenem Jahr. Im globalen Vergleich is

Página 85

608 Liste der veröffentlichten Arbeiten Hauser A, Mugenyi K, Kabasinguzi R, Bluethgen K, Kuecherer C, Harms G, Kunz A. Detection and quantification of

Página 86

619Anhang 9.1DanksagungAn dieser Stelle möchte ich mich bei all denen bedanken, die mich fachlich und moralisch in dieser Zeit unterstützt haben. Fr

Página 87

62Fragen, nahm sich die Zeit, sich in diese hineinzudenken und gab wertvolle Anregungen. Ein Austausch mit ihr war stets bereichernd und gab mir Siche

Página 88 - ͸±®¬ ½±³³«²·½¿¬·±²

639.2LebenslaufDer Lebenslauf ist in der Online-Version aus Gründen des Datenschutzes nicht enthalten. Anhang

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Página 95 - Í¿³°´»½¸¿®¿½¬»®·-¬·½

7„horizontale Transmission“ dar. Die Übertragung von HIV-1 von der Mutter auf das Kind wird als „vertikale Transmission“ bezeichnet. Ohne medizinische

Página 96

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Página 102

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Página 104

ManuskriptIII Ergebnisse1DynamicsofNVP-resistancedevelopmentinHIV-1ofUgandanmother-childpairsduring18monthsafternevirapinesingle-doseexposuretoreducev

Página 105

ManuskriptIII Ergebnisse2Sequencingmethod[10]oronsamplestaken4-12weeksafterbirthoraftertreatmentfailure[8,15,16].Sofar,theemergenceandpersistenceofmin

Página 106

81.2Antiretrovirale Medikamente gegen HIV Seit 1987 können HIV-Infizierte mit antiretroviralen Medikamenten behandelt werden. Ziel ist die Hemmung der

Página 107

ManuskriptIII Ergebnisse3months(incaseofdeathorlosstofollow-upofthechild),HIV-PCRwasperformedusingthe “outer” PCRofASPCR[21].IncaseofpositivePCR-resul

Página 108 - ManuskriptVI Ergebnisse

ManuskriptIII Ergebnisse4notbeidentified,sincesamplesofbirthand/or2-4weeksafterwerelacking.AllHIV-positiveinfantswerebreastfed.Mother-childpairswerein

Página 109

ManuskriptIII Ergebnisse5Forchildrenwithantenatalinfections,differentdynamicmodelsofNVP-resistancedevelopmentwerediscussedby[29]Micek etal:ahighpropor

Página 110

ManuskriptIII Ergebnisse6challenging:ourdata(despitetheverysmallsamplesize)anddataofPersaud etal. [34](26%ofchildren(n=19)withNVP-resistantHIV6monthsa

Página 111

ManuskriptIII Ergebnisse7References1.GuayLA,MusokeP,FlemingT,BagendaD,AllenM,etal.(1999)Intrapartumandneonatalsingle-dosenevirapinecomparedwithzidovud

Página 112

ManuskriptIII Ergebnisse813.RowleyCF,BoutwellCL,LeeEJ,MacLeodIJ,RibaudoHJ,etal.(2010)Ultrasensitivedetectionofminordrug-resistantvariantsforHIVafterne

Página 113

ManuskriptIII Ergebnisse926.GaleCV,YirrellDL,CampbellE,VanderPaalL,GrosskurthH,etal.(2006)GenotypicvariationinthepolgeneofHIVtype1inanantiretroviraltr

Página 114

No. Trans-missionSub-type Delivery Week 2-4 Week 6-8 Month 3 Month 6 Month 12 Month 18 K103N Y181C K103N Y181C K103N Y181C K103N Y181C

Página 115

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Página 117

9Einbau in die DNA-Kette bei der Reversen Transkription. Da den NRTI die 3´-Hydroxylgruppe an der Desoxyribose fehlt, kann keine Phosphordiesterbindu

Página 118

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Página 124 - Sanger-sequencing

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