Untersuchung von HIV-1 Subtypen und rekombinanten Formen (CRFs) in HIV-infizierten Patienten aus dem Oman

Abstract

Die hohe Mutationsrate und die fehlenden Korrektur-Funktion der Reversen Transkrip-tase führen bei HIV-1 zu einer hohen genetischen Diversität. Obwohl sich die Subty-pen der epidemiologisch relevanten Gruppe M von HIV-1 serologisch nicht unter-scheiden, sind sie geographisch sehr unterschiedlich verbreitet. Inwiefern biologische Unterschiede der genetischen Varianten vorliegen und die unterschiedliche Verbrei-tung beeinflussen, ist Thema zahlreicher Studien. Für das Sultanat Oman gab es bisher keine Daten zum Vorkommen und zur Verbrei-tung der HIV-1 Subtypen. Anhand von HIV-1 infizierten Proben aus dem Oman, die der Arbeitsgruppe zur genotypischen Resistenzanalyse zur Verfügung standen, wurde deshalb erstmals die Subtypisierung omanischer HIV-1 Isolate durchgeführt. In dieser Arbeit wurden 47 der Isolate, für die bereits die PR/RT-Region subtypisiert vorlag, für die Klassifizierung der Integrase-Region ausgewählt Zunächst wurde die virale RNA aus dem Blutplasma HIV-1 positiver Patienten extra-hiert, in cDNA ungeschrieben und amplifiziert. Nach einer Aufreinigung mittels Kit, so-wie qualitativen und quantitativen Analysen über eine Agarosegelelektrophorese wur-de die Populationssequenz der Proben für phylogenetische Analysen ermittelt. Die Subtypisierung wurde anhand phylogenetischer Neighbor-Joining Analysen mit dem Subtypreferenzpanel der Los Alamos Datenband durchgeführt. Insgesamt konnte die INT-Sequenz von 40 Proben ermittelt werden (PCR-neg. n=3). Aus den Stammbäu-men ergab sich folgende Subtypenverteilung: C 37 %, A1 17 %, B 20 %, D 3 %, URF (D/U) 8 % und CRF01_AE 2 %. 13 % der Isolate konnten signifikant als eine neue bisher nicht bekannte URF klassifiziert werden. Um dies zu bestätigen muss eine full-length-Sequenzierung dieser Proben durchgeführt werden. Die vergleichenden Analysen, der PR/RT-Region mit der INT-Region, zeigten, dass 85 % der Isolate der gleichen Subtyp in beiden Genregionen zuzuordnen ist. Diese Arbeit trägt mit den vorrangegangenen Analysen einen Beitrag zu der Verteilung der epidemisch relevanten Subtypen und CRFs im Sultanat Oman bei.

Because of high mutation and recombination rates of the reverse transcriptase en-zyme, which lacks a proof-reading mechanism, HIV has a high genetic variability. Cur-rently there are nine different subtypes and recently 54 CRFs of the epidemical rele-vant group M, which do not differ serologically but with regard to their geographic dis-tribution. The correlation of biological characteristics and subtype classification is sub-ject of numerous studies. There is no data about the distribution of the different HIV-1 subtypes in Oman yet. Samples from HIV-1 infected patients from Oman, patients previously tested for an-tiretroviral drug resistance were available, which were to analyse the genetic subtype for the first time. In this work 47 samples were chosen to determine the subtype of the INT-gene. For these samples the PR/RT-subtype was already analysed. The RNA was extracted from blood plasma and cDNA was created, followed by quali-tative and quantitative analyses via agarose gel electrophoresis. The last step was to produces the individual INT-sequences to perform phylogenetic analyses with the neighbor-joining method. To determine the HIV-1 subtypes the current reference sub-type panel of the Los Alamos database was used. The INT-subtype of 40/47 patients could be determined. Three samples were PCR-negative. The majority of infections belonged to defined genetic subtypes/CRFs: C 37 %, A1 17 %, B 20 %, D 3 %, CRF01_AE 2 % and URF (D/U) 8 %. 21 % of the samples could represent diverse unique recombinant forms (URFs), five of them were determined as a new, till now not assigned, recombinant form (URF new). To proof the determination of the new URF, which could be a new CRF, full length sequencing has to be done. The comparable phylogenetic analyses of PR/RT-sequences, INT-sequences and the linked sequences of both genome regions showed that 85 % of the sequences are the same subtype in both genome regions. Previous studies and this work contribute the knowledge about the spread of epidemi-cal relevant subtypes and recombinant form in Oman.