Исследование мутаций гепатит в

Обновлено: 27.03.2024

Для данного исследования лаборатория принимает следующий биоматериал:

Подготовка к исследованию

Не менее 3 часов после последнего приема пищи. Можно пить воду без газа.

  • 030108 ДНК HBV, определение мутаций устойчивости к противовирусным препаратам заказывается одновременно с исследованием 030104 ДНК HBV, количественное определение. На момент выполнения исследования концентрация ДНК HBV в плазме крови должна составлять более 150 МЕ/мл.
  • При вирусной нагрузке менее 150 МЕ/мл 030108 ДНК HBV, определение мутаций устойчивости к противовирусным препаратам не выполняется.

Метод исследования

Лекарственная устойчивость (резистентность) - природная или приобретенная способность возбудителя болезни сохранять жизнедеятельность при воздействии на него лекарственных средств. Как правило, этиотропное лечение хронического гепатита В (ХГВ) основывается на применении аналогов нуклеозидов/нуклеотидов - ингибиторов РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы), которая кодируется Р-геном вируса гепатита В (HBV). Противовирусный препарат (ПВП), являясь конкурентом с естественными нуклеозидами/нуклеотидами, встраивается в синтезируемую ферментом цепь РНК или ДНК, ингибирует прохождение обратной транскрипции и синтез вирусного генома, т.е. эти лекарственные препараты эффективно снижают вирусную нагрузку у больных ХГВ. Однако продолжительные курсы лечения могут приводить к развитию устойчивости (резистентности) вируса к применяемым аналогам нуклеозидов/нуклеотидов.

Мутации лекарственной устойчивости подразделяются на:

  • основные (первичные) – мутации, снижающие чувствительность к противовирусному препарату;
  • компенсаторные (вторичные) – мутации, которые компенсируют функциональные дефекты активности полимеразы, связанные с появлением первичной мутации.

Мутации устойчивости определяются по номеру позиции аминокислоты в домене обратной транскриптазы вирусной полимеразы, причем аминокислота дикого типа указывается слева от номера аминокислоты, вариант мутации устойчивости – справа. Например, M204I – замена метионина (М), аминокислоты дикого типа, в 204 положении домена обратной транскриптазы на изолейцин (I), наличие которого в данной позиции ассоциировано с возникновением мутаций лекарственной устойчивости к определенным ПВП.

Информация о наличии мутаций лекарственной устойчивости в геноме HBV необходима для выбора оптимальной тактики лечения и своевременной коррекции схемы лечения при ХГВ.

Показания к исследованию:

Исследование предназначено для больных ХГВ в определенных случаях перед началом противовирусной терапии (ПВТ) и во время приема противовирусных препаратов (ПВП):

Срок Показания
Перед началом ПВТ Предыдущее лечение аналогами нуклеозидов/нуклеотидов было неэффективным
Во время проведения ПВТ Выявлено наличие первичной резистентности 1
Наблюдается вирусологический рецидив 2

1 Снижение концентрации ДНК HBV менее чем на 1 log10 от начального уровня на 12-ой неделе ПВТ.
2 Подтвержденное возрастание концентрации ДНК HBV более чем на 1 log10 от минимального уровня, достигнутого в процессе ПВТ.

В результате проведенного исследования врач получает информацию о наличии устойчивости HBV к следующим противовирусным препаратам – ламивудину, телбивудину, энтекавиру, адефовиру и тенофовиру, а также информацию по каждой аминокислотной позиции, ассоциированной с мутацией лекарственной устойчивости. Результат исследования выдается в виде таблицы, состоящей из трех частей.

  • R – вирус гепатита В устойчив к противовирусному препарату (мутации устойчивости к этому препарату обнаружены);
  • S - вирус гепатита В чувствителен к противовирусному препарату (референсное значение, мутации устойчивости не обнаружены);
  • I – у вируса гепатита В возможно возникновение устойчивости к противовирусному препарату (т.е. выявлены только компенсаторные (вторичные) мутации устойчивости к этому препарату, основных мутаций не обнаружено).
  • 030108 ДНК HBV, определение мутаций устойчивости к противовирусным препаратам заказывается одновременно с исследованием 030104 ДНК HBV, количественное определение. На момент выполнения исследования концентрация ДНК HBV в плазме крови должна составлять более 150 МЕ/мл.
  • При вирусной нагрузке менее 150 МЕ/мл 030108 ДНК HBV, определение мутаций устойчивости к противовирусным препаратам не выполняется.

Лекарственная устойчивость (резистентность) – природная или приобретенная способность возбудителя болезни сохранять жизнедеятельность при воздействии на него лекарственных средств. Как правило, лечение ХГВ проводится с применением аналогов нуклеозидов/нуклеотидов – ингибиторов РНК-зависимой ДНКполимеразы (обратной транскриптазы), которая кодируется Р-геном ВГВ. Противовирусный препарат встраивается в вирусный геном в процессе обратной транскрипции, и конкурентно ингибирует вирусную репликацию, т. о. эти лекарственные препараты эффективно снижают вирусную нагрузку у больных ХГВ. При возникновении некоторых точечных мутаций в Р-гене ВГВ аналоги нуклеозидов/нуклеотидов теряют способность встраиваться в растущую цепь ДНК вследствие конформационного изменения локуса связывания обратной транскриптазы. Мутации лекарственной устойчивости подразделяются на:

  • основные (первичные) – мутации, снижающие чувствительность к противовирусному препарату;
  • компенсаторные (вторичные) – мутации, которые компенсируют функциональные дефекты активности полимеразы, связанные с появлением первичной мутации.

Мутации устойчивости определяются по номеру позиции аминокислоты в домене обратной транскриптазы, причем аминокислота дикого типа указывается слева от номера аминокислоты, вариант мутации устойчивости – справа. Например, M204I – замена метионина, аминокислоты дикого типа, в 204 положении домена обратной транскриптазы на аминокислоту изолейцин, наличие которой в данной позиции ассоциировано с возникновением мутации лекарственной устойчивости.

Информация о наличии мутаций лекарственной устойчивости в геноме ВГВ необходима при выборе препаратов противовирусной терапии у пациентов, ранее получавших аналоги нуклезидов/нуклеотидов.

Показания к обследованию

Исследование предназначено для больных ХГВ в определенных случаях перед началом противовирусной терапии и во время приема противовирусных препаратов (Табл. 8).

Критерии назначения исследований для определения устойчивости ВГВ к противовирусным препаратам

Стадия ПВТ Характеристика пациента Назначение исследования
До начала ПВТ Пациент лечения ранее не получал Нет
Ранее прерванное лечение Да
Неудачное лечение Да
Во время приема ПВП Первичная резистентность
(12 неделя ПВТ)
Да*
Вирусологичесий рецидив Да

*Если пациент сохраняет приверженность к лечению.

Материал для исследования Плазма крови.

Методы лабораторных исследований

В клинической диагностике определение мутаций устойчивости вируса гепатита В к противовирусным препаратам включает ПЦР-амплификацию ревертазного домена Р-гена ВГВ и последующий анализ специфичных нуклеотидных последовательностей методами:

  • прямого секвенирования амплифицированного фрагмента. Данный метод способен выявлять мутации устойчивости, если доля популяции вируса с мутацией составляет более 20%. Метод позволяет идентифицировать все мутации, включая дополнительные потенциальные компенсаторные и новые неизвестные;

Особенности интерпретации результатов

В результате проведенного исследования врач получает информацию по каждой аминокислотной позиции, ассоциированной с мутацией лекарственной устойчивости, и клиническую интерпретацию результатов исследования:

Мутации вируса гепатита В. Генетическая изменчивость ВГВ

Мутантом (от лат. mutare — меняться) называют ген, хромосому, организм или популяцию, отличающуюся от соответствующего дикого типа одним или более генетическим изменением — мутацией. Мутация — это относительно устойчивое и передающееся по наследству изменение генетического материала, представляющее собой биохимическое изменение в кодоне или физическое изменение в межхромосомных взаимоотношениях. Мутации HBV в современной научной литературе описывают довольно часто.

Установлено, что HBV подвержен более частым мутациям, чем предполагалось ранее, поскольку для его репликации необходима обратная транскрипция РНК-прегенома — процесс, при котором вероятность ошибок считывания весьма высока. Эта вероятность, как установлено, составляет 2x10-4 замен оснований на сайт в год, то есть на 4 порядка превышает частоту мутаций других ДНК-вирусов, хотя и не достигает частоты мутаций РНК вирусов.

Наличие длинных участков делеций свидетельствует о присутствии и других механизмов мутагенеза. Это могут быть ошибки считывания на других этапах репликации, действие клеточной топоизомеразы и сплайсинг генов с альтернативными донорными и акцепторными сайтами. Мутации могут возникнуть также в результате рекомбинации между коинфицирующими штаммами. Мутации HBV не ограничиваются отдельными ОРС и происходят во всех генах вируса и регуляторных элементах.

Среду мутантов HBV, выделяемых от пациентов как с острой (фульминантной), так и хронической инфекцией, различают 4 группы: мутанты генов pre-сorе и core, мутанты генов preS и S (поверхностных) белков, мутанты генов полимеразы/обратной транскриптазы и мутанты гена X. Нередко у одного пациента мутанты сосуществуют с вирусами дикого типа. Фактически слугаи инфекции с угастием мутантных штаммов вируса следует рассматривать как микст-инфекцию с разными исходными ДНК, взаимодействующими друг с другом путем trans-активации и рекомбинации.

мутации вируса гепатита В

Впервые мутанты HBV обнаружены у пациентов с хроническим гепатитом В, в крови которых выявляли вирусную ДНК на фоне отсутствия серологических признаков текущей или перенесенной инфекции (т. е. HBsAg и анти-HBs). Поскольку HBV может персистировать в организме в течение нескольких лет и даже десятилетий, мутации способны накапливаться и становиться клинически значимыми.

Точечные мутации в S-гене представляют наибольший интерес для практического здравоохранения, поскольку они способны влиять на иммуногенность HBsAg и, особенно, его детерминанты а, к которой вырабатываются протективные антитела. Для того чтобы объяснить, как мутация в одном участке гена может влиять на структуру двух или более удаленных друг от друга эпитопов, была предложена новая модель большого гидрофильного региона (БГР) S-белка.

Исходная модель детерминанты а белка S предполагала наличие двухпетлевой структуры в районе аминокислотных остатков 124-147 с дисульфидными мостиками между аминокислотными остатками 124 и 137. В соответствии с вновь предложенной моделью (36), которая не отрицает возможного наличия дисульфидных мостиков, большой гидрофильный регион белка S (аминокислотные остатки 100-160 или 169) рассматривают как паутиноподобную структуру, образованную цистеиновыми остатками в позициях 107, 137, 138, 139 и 149 и локализованную на наружной оболочке вириона. Пептидные петли, образованные аминокислотными остатками 107-137 и 139-147, формируют выступы на оболочке вириона, а еще одна плотная петля образована аминокислотными остатками 121-124.

Современная диагностика гепатита В. Выявление HBsAg

Серологическая диагностика гепатита В в настоящее время строится на основании определения маркеров НВ-вирусной инфекции, как правило, с помощью имуноферментного анализа, то есть антигенов вируса гепатита В или антител к ним в биологических субстратах, главным образом, в сыворотке крови. В качестве основных маркеров гепатита В, имеющих самостоятельное значение для серологической диагностики, сегодня признаны:

HBsAg (поверхностный антиген вируса гепатита В) — основной маркер, свидетельствующий о наличии вируса гепатита В. При остром гепатите В HBsAg можно обнаружить еще в продромальном периоде, и длительность его персистенции при неосложненном течении составляет до 10 недель;

HBeAg — показатель высокой степени активности инфекционного процесса. Маркер репликации HBeAg определяется, как правило, при наличии HBsAg, однако циркулирует в крови менее продолжительное время — в среднем 4 недели;

anti-HBc класса IgM — показатель острого инфекционного процесса или, при хронических формах гепатита В, косвенный показатель активной репликации HBV. Возможна их длительная циркуляция;

диагностика гепатита В

anti-HBe — не являются показателем, характеризующим какое-либо конкретное состояние при гепатите В. Эти антитела могут быть и в конце острого гепатита В и при хроническом гепатите и в случаях, так называемого здорового носительства HBsAg.

Хронический гепатит В: в фазу обострения наблюдается следующий профиль маркеров: HBsAg, HBeAg, DNA HBV, anti-HBc IgM и суммарные. В период стихания процесса обнаруживаются HBsAg, anti-HBc IgG (суммарные), возможна сероконверсия HBeAg на anti-HBe.

В основе всей серологигеской диагностики гепатита В: как острых, так и хронигеских форм—лежит определение HBsAg. Современные иммуноферментные тест-системы позволяют выявлять HBsAg в концентрациях до 0,1 нг/мл. Схема определения у разных тест-систем, как правило, одна и та же. В качестве иммуносорбента используются антитела к HBsAg. Как правило, применяются моноклональные антитела.

Именно они обеспечивают строгую специфичность применяемых в настоящее время диагностических наборов.

ПЦР (полимеразная цепная реакция) в диагностике гепатита В

Метод полимеразной цепной реакции используют для подтверждения НВ-вирусной инфекции, наличия репликации вируса при остром и хроническом гепатите В, а также определения эффективности курса лечения. Наибольшей чувствительностью обладает двойной нестед-метод, который предполагает использование двух пар праймеров. Чувствительность нестедметода весьма высока и позволяет выявлять несколько копий DNA HBV в образце, что существенно превосходит возможности ИФА.

Сегодня разработаны соответствующие технологии производства отечественные тест-системы для детекции DNA HBV с помощью ПЦР, которые активно применяются в практическом здравоохранении. Высокая чувствительность ПЦР-диагностики при гепатите В расширила возможности раннего определения вируса гепатита В при острой инфекции. Длительность инкубационного периода при гепатите В достигает 6 месяцев, а в ряде случаев и больше. В это время вирус попадает в кровь, проникает в клетки печени, запускается механизм репликации, и в результате размножение приобретает устойчивый характер.

Эти процессы не затрагивают в значительной степени жизнедеятельность печени и других органов в течение длительного времени. В этот период эффекторные реакции иммунной системы организма не задействованы. Число вирусных частиц резко возрастает к концу инкубационного периода и становятся максимальными. В этот период методом ПЦР можно обнаружить в крови вирус гепатита В, тогда как остальные маркеры НВ-вирусной инфекции, главным образом серологические, ещё отсутствуют. Таким образом, с помощью полимеразной цепной реакции стала возможной более ранняя диагностика острого гепатита В.

Варианты HBsAg гепатита В и их распространение

Серологическая гетерогенность вируса гепатита В установлена в 1971 году G. L. Le Bouvier, когда им были описаны две взаимоисключающие субдетерминанты d и у. В 1972 году W. Н. Bancroft et al. выявили еще две дополнительные субдетерминанты — w и r.

Наличие общей детерминанты a HBsAg и двух пар взаимоисключающих детерминант d или у и w или r приводит к существованию 4 серотипов или, как их еще называют, субтипов: adw, ayw, adr, ayr. Общеизвестные серотипы вируса иногда ошибочно называют генотипами.

Между тем, генетический анализ вирусов четырех вышеупомянутых серотипов не выявил четкого соответствия между определенными генотипами и серотипами. В настоящее время известно 6 генотипов (A-F) и 9 серотипов HBV.

Сегодня, с учетом данных о ряде аминокислотных замен, приводящих к образованию нескольких минорных субдетерминант, выделено девять основных субтипов HBsAg — ayw1, ayw2, ayw3, ayw4, ayr, adw2, adw4, adrq-v, adrq-. В различных регионах мира структура циркулирующих субтипов HBsAg неодинакова.

варианты HBsAg у гепатита В

В Северной и Южной Америке, Европе и значительной части Азии преобладают субтипы adw2, ayw3, ayr. Субтипы ayw2, ayw4, adw2 часто встречаются в Африке, adrq+ широко распространен в Юго-Восточной Азии, adrq- — в Австралии. К. Madalinski et al., 1977 показали преимущественное распространение субтипа adw, который был обнаружен в Польше и Венгрии соответственно в 80,7% и 72,2% случаев.

Исследования, проведенные в Финляндии, зафиксировали у 77-100% лиц с HBs-антигенемией субтип ау. По данным G. Gerna et al., 1976, на севере Италии субтип ayw преобладает (83,1%). Представляют значительный интерес данные К. Katsuki et al., 1980 о различиях в частоте обнаружения одного и того же субтипа в различных этнических группах Японии.

В качестве антигена важнейшее значение имеет детерминанта a HBsAg, которая является доминирующим кластером эпитопов HBV, обеспечивает выработку протективного иммунитета и взаимодействует с подавляющим большинством антител к HBV, присутствующих в гипериммунной сыворотке. Кроме того, детерминанта а весьма консервативная структура у всех серотипов HBV, что делает HBsAg важнейшим компонентом всех ныне применяемых вакцин.

Детерминанта а представляет собой часть большого гидрофильного региона HBsAg. Антигенность а детерминанты обусловлена ее третичной структурой. Детерминанта состоит из 23 аминокислотных остатков, локализованных в положении 124-147 пептидной цепочки HBsAg, и образует 2 петли, выступающие над наружной поверхностью вируса.

Большинство антител, вырабатываемых в ответ на вакцинацию, взаимодействует с участком, состоящим из 9 аминокислотных остатков в положении 139-147. С другой стороны, показано, что детерминанта а является конформационным кластером эпитопов, включающим область 120-124 аминокислотных остатков. Так, замены аминокислотных остатков в позициях 139-147 способны влиять на связывание антител с эпитопом в позиции 122, а замены аминокислотных остатков в позициях 120-124 в свою очередь влияют на связывание антител с эпитопом в позиции 139-147. Диагностические методы, разработанные для выявления HBsAg, основаны на применении антител, полученных к удлиненной детерминанте а.

Читайте также: