Анализ мутаций резистентности среди изолятов вируса гепатита С, циркулирующих в Кыргызстане

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Страны Центральной Азии, включая Кыргызстан, характеризуются высокими показателями распространения и инфицирования вирусом гепатита С (ВГС). Определение генотипической принадлежности и мутаций резистентности к препаратам прямого противовирусного действия (ПППД) среди изолятов ВГС играет важную роль не только при проведении молекулярно-эпидемиологических исследований, но и при выборе тактики назначаемой терапии.

Цель работы – изучение генотипического разнообразия вариантов ВГС, циркулирующих на территории Кыргызстана, и выявление среди них мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к ПППД.

Материалы и методы. В работе проанализировано 38 сывороток от ВГС-инфицированных жителей Кыргызстана. Определение нуклеотидных последовательностей анализируемых фрагментов вирусных генов NS3, NS5A и NS5B проводили прямым секвенированием ампликонов по методу Сэнгера. Полученные нуклеотидные последовательности депонированы в международную базу GenBank под номерами ON841497–ON841534 (для фрагмента NS5В), ON841535–ON841566 (для фрагмента NS5А) и ON841567–ON841584 (для фрагмента NS3).

Результаты. Основными субтипами ВГС, циркулирующими на территории Кыргызстана, являются 1b (52,6%; 95% ДИ 37,3–67,5%) и 3а (44,8%; 95% ДИ 30,2–60,2%), в единичном случае обнаружен субтип 1а (2,6%; 95% ДИ 0,5–13,4%). У 37% (95% ДИ 19–59%) изолятов субтипа 1b выявлена мутация С316N в NS5A-гене; у 46% (95% ДИ 23–70%) обнаружена мутация F37L в NS5A-гене; у 45% (95% ДИ 22–72%) обнаружена мутация Y56F в NS3-гене. Мутаций резистентности в регионе NS5B среди изучаемых изолятов ВГС субтипа 3a обнаружено не было; у 22% (95% ДИ 9–45%) изолятов выявлена мутация Y93H в NS5А-гене; среди всех проанализированных последовательностей NS3-гена выявлен набор мутаций Y56F + Q168 + I170. При анализе единичного изолята субтипа 1а мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к ПППД, выявлено не было ни в одном из изучаемых генов.

Заключение. Показана достаточно высокая распространённость мутаций, ассоциированных с развитием резистентности или значительным снижением чувствительности к терапии ПППД среди изолятов ВГС, циркулирующих в Кыргызстане. Актуализация данных по генотипическому разнообразию ВГС необходима для своевременного планирования санитарно-эпидемиологических мероприятий.

Полный текст

Введение

Вирус гепатита С (ВГС) представляет собой одну из актуальнейших проблем медицинской науки и общественного здравоохранения во всём мире. Центральная Азия считается одним из регионов с очень высокой распространённостью ВГС в мире. При этом динамика распространения и заболеваемости гепатитом С (ГС) в странах Центральной Азии в последнее время не снижается, в отличие от общемировой тенденции, что, однако, может быть частично связано с недостаточным количеством исследований в этом регионе, бо́льшая часть которых относится только к последнему десятилетию. Высокая серопревалентность к ВГС наблюдается прежде всего среди инфицированных ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), потребителей инъекционных наркотиков и заключённых, что свидетельствует о важной роли употребления инъекционных наркотиков в передаче ВГС-инфекции. Страны данного региона географически расположены вдоль основных маршрутов наркотрафика, идущих из Афганистана, и характеризуются одним из самых высоких показателей употребления инъекционных наркотиков в мире.

Распространённость ВГС среди населения Кыргызстана оценивается в пределах от 0,8 до 5,0% (медианное значение – 2,0%); среди потребителей инъекционных наркотиков это значение колеблется от 17,0 до 60,4% (медианное значение – 46,4%) [1]. Оценочное число лиц с хронической инфекцией ГС в Кыргызстане составляет порядка 83 тыс. (95% ДИ 70,480–99,501%). Согласно оценкам ряда авторов, от 2,6 до 3,3% взрослого населения Кыргызстана в возрасте от 16 до 64 лет являются потребителями наркотических средств; 1,8% прибегают к употреблению инъекционных наркотиков [2]. Исследований о генотипическом разнообразии вариантов ВГС, циркулирующих на территории Кыргызстана, нам не удалось обнаружить.

Ряд исследований подтверждают влияние генотипа/субтипа ВГС на тяжесть течения инфекции ГС и скорость развития заболевания. Определение генотипа также является одним из важнейших прогностических факторов устойчивого вирусологического ответа на использование пролонгированных форм интерферона-α в сочетании с рибавирином в качестве противовирусной терапии. В последние годы для лечения ГС стали доступны высокоэффективные препараты прямого противовирусного действия (ПППД), мишенями которых являются белки, играющие ключевые роли в жизненном цикле вируса (NS3, NS5a, NS5b). ПППД демонстрируют высокую эффективность и хорошую переносимость пациентами. Однако особенностью ВГС является способность к быстрой замене нуклеотидов при репликации его генома, что приводит к образованию большого числа генотипов, субтипов и мутантных штаммов. На сегодняшний день известно, что в генах ВГС, отвечающих за синтез белков и являющихся мишенями ПППД, встречаются мутации, повышающие устойчивость вируса к этиотропной терапии. Для всех пациентов, не отвечающих на терапию ПППД, обязательным является определение последовательностей генов NS3, NS5A, NS5B, картирование мутаций и выбор новой схемы лечения с учётом полученной информации.

Целью данной работы являлось изучение генетического разнообразия изолятов ВГС, циркулирующих на территории Кыргызстана, а также выявление среди них мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к ПППД.

Материал и методы

В работе проанализировано 38 сывороток от ВГС-инфицированных жителей Кыргызстана. Первичный скрининг образцов на наличие РНК ВГС осуществляли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени с использованием набора реагентов HCV-FL («АмплиСенс», Россия). Выявленные положительные образцы изолятов ВГС генотипировали путём амплификации фрагмента гена NS5B в двухраундовой ПЦР с последующим определением нуклеотидной последовательности полученных ампликонов методом Сэнгера. Для 20 выявленных изолятов ВГС также был амплифицирован и просеквенирован фрагмент гена NS5A, для 17 изолятов удалось проанализировать фрагмент гена NS3. Анализ на наличие мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к терапии ПППД для изучаемых изолятов ВГС, проводили с помощью онлайн-сервиса HCV-GLUE (University of Glasgow Centre for Virus Research, Великобритания).

Полученные нуклеотидные последовательности депонированы в международную базу GenBank под номерами ON841497–ON841534 (для фрагмента NS5В), ON841535–ON841566 (для фрагмента NS5А) и ON841567–ON841584 (для фрагмента NS3).

Исследование проводилось при информированном согласии пациентов. Протокол исследования одобрен решениями этического комитета ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (протокол № 5 от 21.07.2022) и этического комитета при Научно-производственном объединении «Профилактическая медицина» МЗ Кыргызской Республики (протокола № 11 от 25.11.2022).

Результаты и обсуждение

Филогенетический анализ, проведённый по NS5B-региону изучаемых изолятов ВГС, показал, что доминирующими субтипами ВГС, циркулирующими на территории Кыргызстана, являются 1b (52,6%; 95% ДИ 37,3–67,5%) и 3а (44,8%; 95% ДИ 30,2–60,2%), в единичном случае обнаружен субтип 1а (2,6%; 95% ДИ 0,5–13,4%). Информацию о генотипическом разнообразии изолятов ВГС, циркулирующих на территории Кыргызстана, в литературе нам найти не удалось, но оно ожидаемо схоже с распределением генотипов ВГС в соседних странах и России. Доминирующими генотипами в странах региона, согласно репозиторию Лос-Аламосовской базы данных нуклеотидных последовательностей ВГС являются 1b и 3a (например, 43,9% – 1b и 43,9% – 3а для Узбекистана; 47,5% – 1b и 38,2% – 3а для России; 81,1% – 1b и 7,5% – 3а для Таджикистана).

 

Рис. 1. Филогенетическое дерево, построенное методом максимального правдоподобия, для нуклеотидных последовательностей фрагментов гена NS5b вируса гепатита С. Исследованные в работе изоляты вируса гепатита С, выделенные в Кыргызстане, отмечены жирным шрифтом и обозначены номером депонирования в GenBank.

 

Рис. 2. Встречаемость и локализация мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к препаратам прямого противовирусного действия, среди изученных изолятов вируса гепатита С. Красным цветом отмечены препараты, к которым развивается резистентность; оранжевым – к которым в результате обнаруженных мутаций значительно снижается эффективность лечения.

 

При анализе нуклеотидной последовательности единичного изолята, относящегося к субтипу 1а, мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к ПППД, выявлено не было ни в одном из изучаемых генов. Среди изолятов субтипа 1b 35% имеют мутации резистентности к лечению ПППД и 30% мутации, снижающие чувствительность к терапии ПППД. У 37% (7/19; 95% ДИ 19–59%) изолятов 1b субтипа была выявлена мутация С316N в NS5A-гене. Замена C316N ассоциирована с развитием резистентности к лечению дасабувиром [3] и софосбувиром [4]. При анализе 35 нуклеотидных последовательностей NS5B-региона изолятов ВГС субтипа 1b из Узбекистана (AB081031–AB081061, AB327116–AB327119), которые нам удалось найти в GenBank, 30 вариантов (85%; 95% ДИ 71–94%) имеют мутацию C316N. Для изолятов 1b субтипа ВГС из Таджикистана (AB330313–AB330346) данная мутация обнаружена у 40% (95% ДИ 25–57%). При исследовании вариантов ВГС у ВИЧ-инфицированных лиц Новосибирской области доля изолятов субтипа 1b ВГС, имеющая мутацию C316N, составила 84% [5].

Мутация C316N описывается как одна из наиболее распространённых среди субтипа 1b ВГС во многих исследованиях, проводимых в разных регионах мира. Так, данная мутация обнаружена среди 31% не проходивших никакого лечения ВГС-инфицированных пациентов в Португалии [6] и среди 53% ВГС-позитивных лиц в Италии [7], у 71% ВГС-инфицированных пациентов в Китае, плохо отвечающих на терапию ГС [8]. У 46% изолятов 1b (6/13; 95% ДИ 23–70%) обнаружена мутация F37L в NS5A-гене, снижающая чувствительность к терапии деклатасвиром [9]. У одного изолята, помимо данной, обнаружена мутация H54Q. У 45% (5/11; 95% ДИ 22–72%) обнаружена мутация Y56F в NS3-гене, ассоциированная со снижением эффективности гразопревира. [10].

Наибольшее количество мутаций среди изолятов субтипа 3а было обнаружено в NS3-регионе, где среди всех 7 анализируемых последовательностей выявлен набор мутаций Y56F + Q168 + I170; у двух изолятов также выявлена мутация A166S. У 22% (4/18; 95% ДИ 9–45%) изолятов субтипа 3а была выявлена мутация Y93H, которая ассоциирована с резистентностью к даклатасвиру [11], пибрентасвиру [12], велпатасвиру [13], а также сниженной чувствительностью к таким препаратам, как элбасвир [14] и омбитасвир [15]. У двух изолятов, помимо мутации Y93H, обнаружена и мутация S62T, также снижающая чувствительность к деклатасвиру [16]. Мутаций резистентности в регионе NS5B среди изучаемых изолятов ВГС субтипа 3a обнаружено не было.

Заключение

В работе показана достаточно высокая распространённость мутаций, ассоциированных с развитием резистентности или значительным снижением чувствительности к терапии ПППД среди изолятов ВГС, циркулирующих в Кыргызстане. Причём данные мутации обнаружены во всех генах, на белковые продукты которых направлены ПППД. Актуализация данных по генотипическому разнообразию ВГС позволяет отслеживать пути передачи, появление и распространение на территории Киргизской Республики новых вариантов этого вируса, знание чего необходимо для своевременного планирования необходимых санитарно-эпидемиологических мероприятий.

×

Об авторах

Михаил Юрьевич Карташов

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Автор, ответственный за переписку.
Email: mikkartash@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7857-6822

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Кирилл Андреевич Свирин

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: svirin_ka@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0001-9083-1649

младший научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Айбек Абдылдаевич Бекболотов

Республиканский центр по контролю за гемоконтактными вирусными гепатитами и вирусом иммунодефицита человека Министерства здравоохранения Кыргызской Республики

Email: aibek_0001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9931-3311

заместитель директора

Киргизия, г. Бишкек

Кундуз Тобокеловна Момушева

Республиканский центр по контролю за гемоконтактными вирусными гепатитами и вирусом иммунодефицита человека Министерства здравоохранения Кыргызской Республики

Email: m_kunduza@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-6524-3386

заведующая референс-лабораторией диагностики вирусных гепатитов и ВИЧ

Киргизия, г. Бишкек

Баарниса Мусуратиллаевна Исканова

Республиканский центр по контролю за гемоконтактными вирусными гепатитами и вирусом иммунодефицита человека Министерства здравоохранения Кыргызской Республики

Email: baarinisaiskanova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2493-1788

врач-лаборант референс-лаборатории диагностики вирусных гепатитов и ВИЧ

Киргизия, г. Бишкек

Айгуль Сагындыковна Солпуева

Республиканский центр по контролю за гемоконтактными вирусными гепатитами и вирусом иммунодефицита человека Министерства здравоохранения Кыргызской Республики

Email: solpuevaigul@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1502-9207

заведующая эпидемиологическим отделом

Киргизия, г. Бишкек

Улукбек Толомушович Моторов

Ошский областной центр по контролю за гемоконтактным вирусным гепатитами и вирусом иммунодефицита человек

Email: umotorov@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-4534-338X

заведующий отделом диспанцерного наблюдения и лечения

Киргизия, г. Ош

Эльмира Балтабаевна Нарматова

Ошский областной центр по контролю за гемоконтактным вирусным гепатитами и вирусом иммунодефицита человек

Email: elmira.narmatova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9263-0525

канд.медиц.наук, доцент, директор

Россия, г. Ош

Екатерина Ильинична Кривошеина

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: katr962@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5181-0415

научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Анастасия Витальевна Гладышева

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: gladysheva_av@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-7396-3954

канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела молекулярной вирусологии

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Елена Владимировна Чуб

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: chub_ev@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-1521-897X

канд. биол. наук, заведующая отделом

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Наталия Матвеевна Гашникова

ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора

Email: ngash@vector.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-0891-0880

канд. биол. наук, заведующая отделом

Россия, 630559, р.п. Кольцово, Новосибирская область

Список литературы

  1. Baimakhanov Z. Liver transplantation in Kazakhstan: current status and outcomes. In: The 2017 Joint Conference of the ILTS, ELITA, & LICAGE. Prague; 2017. https://doi.org/10.26226/morressier.58eb975ed462b80290b4f9c5
  2. Rosenkranz M., Kerimi N., Takenova M., Impinen A., Mamyrov M., Degkwitz P., et al. Assessment of health services for people who use drugs in Central Asia: Findings of a quantitative survey in Kazakhstan and Kyrgyzstan. Harm Reduct. J. 2016; 13: 3. https://doi.org/10.1186/s12954-016-0093-2
  3. Dietz J., Susser S., Vermehren J., Peiffer K.H., Grammatikos G., Berger A., et al. Patterns of resistance-associated substitutions in patients with chronic HCV infection following treatment with direct-acting antivirals. Gastroenterology. 2018; 154(4): 976–88.e4. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.11.007
  4. Wang G.P., Terrault N., Reeves J.D., Liu L., Li E., Zhao L., et al. Prevalence and impact of baseline resistance-associated substitutions on the efficacy of ledipasvir/sofosbuvir or simeprevir/sofosbuvir against GT1 HCV infection. Sci. Rep. 2018; 8(1): 3199. https://doi.org/10.1038/s41598-018-21303-2
  5. Карташов М.Ю., Свирин К.А., Кривошеина Е., Чуб Е.В., Терновой В.А., Кочнева Г.В. Распространённость и молекулярно-генетическая характеристика вирусов парентеральных гепатитов B, C и D у ВИЧ-позитивных лиц в Новосибирской области. Вопросы вирусологии. 2022; 67(5): 423–38. https://doi.org/10.36233/0507-4088-133 https://elibrary.ru/wldbqc
  6. Palladino C., Ezeonwumelu I.J., Marcelino R., Briz V., Moranguinho I., Serejo F., et al. Epidemic history of hepatitis C virus genotypes and subtypes in Portugal. Sci. Rep. 2018; 8(1): 12266. https://doi.org/10.1038/s41598-018-30528-0
  7. Marascio N., Costantino A., Taffon S., Lo Presti A., Equestre M., Bruni R., et al. Phylogenetic and molecular analyses of more prevalent HCV1b subtype in the Calabria Region, Southern Italy. J. Clin. Med. 2021; 10(8): 1655. https://doi.org/10.3390/jcm10081655
  8. Chen H., Liu J., Kang Q., Luo H., Tan N., Pan J., et al. Resistant-associated substitutions do not affect HCV RNA and HCV core antigen clearance during direct-acting antiviral agent treatment in a real-world setting. Infect. Drug Resist. 2022; 15: 3373–80. https://doi.org/10.2147/idr.s352873
  9. Mawatari S., Oda K., Tabu K., Ijuin S., Kumagai K., Inada Y., et al. New resistance – associated substitutions and failure of dual oral therapy with daclatasvir and asunaprevir. J. Gastroenterol. 2017; 52(7): 855–67. https://doi.org/10.1007/s00535-016-1303-0
  10. Komatsu T.E., Boyed S., Sherwat A., Tracy L., Naeger L.K., O’Rear J.J., et al. Regulatory analysis of effects of hepatitis C virus NS5A polymorphisms on efficacy of elbasvir and grazoprevir. Gastroenterology. 2017; 152(3): 586–97. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2016.10.017
  11. Wang C., Valera L., Jia L., Kirk M.J., Gao M., Fridell R.A. In vitro activity of daclatasvir on hepatitis C virus genotype 3 NS5A. Antimicrob. Agents Chemother. 2013; 57(1): 611–3. https://doi.org/10.1128/aac.01874-12
  12. Ng T.I., Krishnan P., Pilot-Matias T., Kati W., Schnell G., Beyer J., et al. In vitro antiviral activity and resistance profile of the next-generation hepatitis C virus NS5A inhibitor pibrentasvir. Antimicrob. Agents Chemother. 2017; 61(5): e02558-16. https://doi.org/10.1128/aac.02558-16
  13. Gane E.J., Shiffman M.L., Etzkorn K., Morelli G., Stedman C.A.M., Davis M.N., et al. Sofosbuvir-velpatasvir with ribavirin for 24 weeks in hepatitis C virus patients previously treated with a direct-acting antiviral regimen. Hepatology. 2017; 66(4): 1083–9. https://doi.org/10.1002/hep.29256
  14. Gottwein J.M., Pham L.V., Mikkelsen L.S., Ghanem L., Ramirez S., Scheel T.K.H., et al. Efficacy of NS5A inhibitors against hepatitis C virus genotypes 1–7 and escape variants. Gastroenterology. 2018; 154(5): 1435–48. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.12.015
  15. Krishnan P., Beyer J., Mistry N., Koev G., Reisch T., DeGoey D., et al. In vitro and in vivo antiviral activity and resistance profile of ombitasvir, an inhibitor of hepatitis C virus NS5A. Antimicrob. Agents Chemother. 2015; 59(2): 979–87. https://doi.org/10.1128/aac.04226-14
  16. Hernandez D., Zhou N., Ueland J., Monikowski A., McPhee F. Natural prevalence of NS5A polymorphisms in subjects infected with hepatitis C virus genotype 3 and their effects on the antiviral activity of NS5A inhibitors. J. Clin. Virol. 2013; 57(1): 13–8. https://doi.org/10.1016/j.jcv.2012.12.020

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Филогенетическое дерево, построенное методом максимального правдоподобия, для нуклеотидных последовательностей фрагментов гена NS5b вируса гепатита С. Исследованные в работе изоляты вируса гепатита С, выделенные в Кыргызстане, отмечены жирным шрифтом и обозначены номером депонирования в GenBank.

Скачать (415KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Встречаемость и локализация мутаций, ассоциированных с развитием резистентности к препаратам прямого противовирусного действия, среди изученных изолятов вируса гепатита С. Красным цветом отмечены препараты, к которым развивается резистентность; оранжевым – к которым в результате обнаруженных мутаций значительно снижается эффективность лечения.

Скачать (99KB)
Метаданные

© Карташов М.Ю., Свирин К.А., Бекболотов А.А., Момушева К.Т., Исканова Б.М., Солпуева А.С., Моторов У.Т., Нарматова Э.Б., Кривошеина Е.И., Гладышева А.В., Чуб Е.В., Гашникова Н.М., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-77676 от 29.01.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах