Türkiye’de Postmortem İzole Edilen HIV-1 Suşlarında Moleküler Epidemiyoloji

Özet

İnsan immün yetmezlik virüsü (HIV), morfolojik ve biyolojik olarak birbirine benzeyen, ancak zarf glikoproteinleri ve diğer antijenik epitoplarda farklılık gösteren HIV-1 (grup M, N, O ve P) ve HIV-2 (grup A-H) olmak üzere iki genotip içermektedir. Dünya çapındaki enfeksiyonların %95’inden sorumlu tutulan HIV-1 M grubu dokuz alt tipe ayrılmaktadır. Alt tiplerin yanında, HIV-1 grup M’nin altında “dolaşan rekombinant formlar (CRF)” ve “özgün rekombinant formlar (URF)” olmak üzere iki rekombinant form tipi yer almaktadır. Türkiye’de ilk HIV/kazanılmış immün yetmezlik sendromu (AIDS) olgusu 1985 yılında bildirilmiş, olgu sayısı günümüzde, Sağlık Bakanlığının Ekim 1985-Kasım 2018 HIV/AIDS sürveyans verilerine göre 1736’sı AIDS’li olmak üzere toplam 18.557’ye ulaşmıştır. Bu çalışmada; otopsi olgularından HIV polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile saptanan HIV pozitif olgulardan izole edilen HIV-1 suşlarının alt tiplendirmesi, prevalansının belirlenmesi ve ilaç direncinin saptanması amaçlanmıştır. Çalışmaya; 2011-2017 yılları arasında otopsi yapılması için gelen, Postmortem Mikrobiyoloji Laboratuvarında serolojik tarama ve HIV PCR çalışılması amacıyla gönderilen olgulardan HIV pozitif saptanan 28 olgu [17 erkek, 11 kadın; yaş aralığı: 3 ay-66 yıl (median: 35 yıl)] alınmıştır. HIV-1 izolatlarının alt tiplendirmesinde en yaygın kullanılan algoritma [HIVdb Stanford Üniversitesi genotipik direnç değerlendirme algoritması] (www.hivdb.stanford.edu) kullanılmıştır. Filogenetik ağaç HIV-1 ters transkriptaz (pol) bölgesinin direkt dizilemesine göre yapılmış olup, filogenetik analiz 23 olgu üzerinden değerlendirilmiştir. Los Alamos Ulusal Laboratuvarı HIV sekans veritabanında (LANL, https://www.hiv.lanl.gov) yer alan konsensus suşların tüm genomlarından 870 baz çiftlik bölümü kesilerek kullanılmış; filogenetik analiz CLC Sequence Viewer v8.0 (Qiagen Aarhus A/S, www. qiagenbioinformatics.com) programı ile yapılmıştır. Filogenetik ağaç neighbor-joining yöntemine ve JukesCantor nükleotit uzaklık ölçeğine göre oluşturulmuş ve bootstrap değeri 1000 olarak alınmıştır. Çalışmamızda alt tip B (%39.3; 11/28) en sık karşılaşılan tip olmuştur. Alt tip A (%17.9; 5/28), CRF02_AG (%14.3; 4/28), alt tip C (%10.7; 3/28), B+CRF02_AG rekombinantı (%3.6; 1/28), CRF01_AE (%3.6; 1/28), alt tip D (%3.6; 1/28), ayrıca alt tip F (%3.6; 1/28) ve alt tip G (%3.6; 1/28) suşlarının da dolaşımda olduğu görülmektedir. Yapılan analizlerde örneklerin %32.1’inde (9/28) mutasyon saptanmıştır. Bunlar; nükleozid revers transkriptaz inhibitörü (NRTI) direncinden sorumlu M41L, T215C, K65R, M184V; nonnükleozit revers transkriptaz inhibitörü (NNRTI) direncinden sorumlu K103N, Y181C, G190A ve proteaz inhibitörü (PI) direncinden sorumlu D30N, M46I olarak izlenmiştir. Örneklerin %21.4’ünde (6/28) NRTI, %7.1’inde (2/28) NNRTI ve %3.6’sında (1/28) PI mutasyonu bulunmuştur. Çalışmamızda analiz edilen örnek sayısı az olmakla birlikte, Türkiye’de dolaşan suşlarla benzeştiğini söyleyebiliriz. Çalışmamızın sonuçları; ülkemizde B alt tipinin hala baskın olmasına rağmen, B olmayan alt tiplerin de bulunduğunu ve son yıllarda CRF oranında artış olduğunu bildiren diğer çalışmaları da desteklemektedir. Filogenetik analiz HIV-1 alt tiplerinin belirlenmesinde altın standart olarak kabul edilmektedir. HIV ile ilgili moleküler epidemiyolojik calışmalar, o ülke içinde HIV alt tip paternlerinin ve yayılma yollarının izlenmesinde önemli olabilmektedir. Sonuç olarak; postmortem HIV sekanslarının bir veri tabanında toplanması fırsatı oluşmuş görünmektedir ve bu veri tabanı genişledikçe adli açıdan kullanılabilirliği ortaya çıkabilir. Bu nedenle de HIV alt tip ve mutasyon bilgilerinin kullanışlı olabileceği düşünülmektedir.

Abstract

Human immunodeficiency virus (HIV) comprises two genotypes, namely HIV-1 (group M, N, O and P) and HIV-2 (group A to H), which differ in their envelope glycoproteins and other antigenic epitopes despite their morphological and biological resemblance.Group M of HIV-1 responsible for 95% of HIV infections worldwide is composed of nine subgroups. In addition to subgroups, group M contains also two recombinant forms, known as circulating recombinant form (CRF) and unique recombinant form (URF). The first case of HIV/acquired immun deficiency virus (AIDS) in Turkey was reported in 1985 and the current number of cases reached a total of 18.557 including 1736 with AIDS based upon the surveillance data of Ministry of Health between October 1985 and November 2018. The aim of this study was to determine the prevalence of HIV-1 strains isolated from HIV positive autopsy cases detected by HIV polymerase chain reaction (PCR) and determine drug resistance. Twenty eight cases [17 males, 11 female: age ranged between 3 months and 66 years (median: 35 years)] found to be HIV positive among the autopsy cases sent for HIV1 PCR study and serological screening between 2011-2017 were recruited in the study. For identification of subtypes in HIV-1 isolates, most-preferred analysis tool was used [HIVdb Stanford University Genotypic Resistance Interpretation Algorithm (www.hivdb.stanford.edu)]. Phylogenetic tree was made according to direct sequencing of HIV-1 reverse transcriptase (pol) region and phylogenetic analysis was evaluated in 23 cases. Los Alamos National Laboratory were trimmed from full-length genomes. Phylogenetic analysis of the 870 base pair of the pol gene region was performed using CLC Sequence Viewer v8.0 (Qiagen Aarhus A/S, www.qiagenbioinformatics.com) software. The phylogenetic tree was obtained according to the neighbor-joining method and the Jukes-Cantor nucleotide distance scale and bootstrap value was set at 1000. In our study, subtype B was found to be most frequent type (39.3%; 11/28). Subtype A (17.9%; 5/28), CRF02_AG (14.3%; 4/28), subtype C (10.7%; 3/28), B+CRF02_AG recombinant (3.6%; 1/28), CRF01_AE (3.6%; 1/28), subtype D (3.6%; 1/28), as well as subtype F (3.6%; 1/28) and subtype G (3.6%; 1/28) strains were also detected in the circulation. Analysis of our results showed that 32.1% (9/28) of the samples exhibited resistance mutations. Detected mutations were as follows: M41L, T215C, K65R, M184V, responsible for nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NRTI) resistance; K103N, Y181C, G190A, responsible for non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI) resistance; D30N, M46I, responsible for protease inhibitor (PI) resistance. NRTI, NNRTI and PI mutation rates in the samples were found as 21.4%, 7.1% and 3.6%, respectively. Although number of samples analyzed in our study is low, we can propose that they resemble the strains circulating in Turkey. The results of our study; although the subtype B is still dominant in our country, it supports other studies reporting that there are non-B subtypes and an increase in CRF rates in recent years. Phylogenetic analysis is widely regarded as the gold standard technique to determine the subtypes of HIV-1. Molecular epidemiologic studies related to HIV may be important in monitoring HIV subtype patterns and spreading pathways in that country. As a result; the opportunity to collect postmortem HIV sequences in a database appears to have occurred, and as this database expands, its usability is available. Therefore, it is thought that HIV subtypes and mutation information may be useful.