Assessment of a new "DS-EIA-HIV-AB-TERM" assay to determine the probable time of infection with human immunodeficiency virus-1 (HIV-1)

Full Text

Распространение инфекции, вызываемой вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), остается актуальной проблемой в современном мире. Система эпидемиологического надзора, включающая лабораторную диагностику, лечебные и профилактические мероприятия с широким охватом населения, является основным средством противодействия ВИЧ- инфекции. Стандартный алгоритм диагностики ВИЧ- инфекции, принятый в Российской Федерации [1, 2] , и доступные лабораторные технологии не позволяют объективно определить вероятный срок инфицирования ВИЧ. Однако выявление истинных случаев раннего инфицирования ВИЧ могло бы быть полезным критерием, дополняющим основные эпидемиологические параметры, такие как заболеваемость или пораженность. Этот показатель позволит оценить скорость развития эпидемии более точно и оперативно по сравнению с общепринятыми индикаторами. Полученные данные можно рассматривать в качестве критерия для определения эффективности профилактических и противоэпидемических мероприятий, проводимых на конкретной территории. Для оценки динамики инфекционного процесса необходимо знать не столько общее количество инфицированных пациентов (или показатели распространенности инфекции и пораженности населения), сколько количество вновь зараженных лиц за определенный промежуток времени [3, 4]. Из работы J. Eaton и T. Hallett [5] известно, что динамика инцидентов не коррелирует с показателями распространенности ВИЧ-инфекции среди населения. Кроме того, объективные сведения о вероятном сроке инфицирования, безусловно, могут оказать существенную помощь в эпидемиологическом расследовании путей заражения и своевременном выявлении максимального числа контактных лиц [6]. Показано, что половина всех случаев заражения ВИЧ-инфекцией происходит от лиц, находящихся именно на ранней стадии инфицирования, что поддерживает стратегию раннего применения антиретровирусной терапии [5]. Наряду с этим молекулярно-генетический мониторинг в системе эпидемиологического надзора, дополненный исследованием на давность заражения, может позволить перейти от уровня филогенетического анализа над субтипами и резистентными штаммами ВИЧ [3, 7, 8] к уровню филодинамических исследований [9]. Лабораторная служба за рубежом на протяжении последних лет имеет возможность оценивать частоту возникновения новых случаев инфекции (incidence) [3, 10]. Разработаны и продолжают совершенствоваться тесты для дифференциации ранней ВИЧ- инфекции [11-14]. Созданы коллекции образцов биологического материала для оценки подобных тестов, и эти коллекции постоянно пополняются [15]. В связи с вышеизложенным разработка и использование в работе центров СПИД отечественной тест- системы, позволяющей дифференцировать раннюю ВИЧ-инфекцию, будут иметь положительный экономический и практический эффекты. Использование в клинической практике разработанного теста может стать полезным источником информации и объективным критерием оценки эффективности реализации государственных и региональных программ в сфере здравоохранения по компоненту профилактики, диагностики и лечения ВИЧ-инфекции. Целью исследования было оценить эффективность разработанной тест-системы ДС-ИФА-ВИЧ- АТ-СРОК для установления вероятных сроков инфицирования ВИЧ-1. Материалы и методы Работа выполнена в ООО НПО «Диагностические системы» (Нижний Новгород). Образцы сыворотки (плазмы) крови ВИЧ-инфицированных лиц с эпидемиологически установленными сроками заражения (n = 281; группа М, субтип А) предоставлены КГБУЗ «Красноярский краевой центр по профилактике и борьбе со СПИД» (Красноярск). Вероятную давность заражения определяли при исследовании образцов сывороток (плазмы) крови у пациентов, проходивших повторное обследование с небольшим интервалом времени (2-4 нед), по динамике лабораторных маркеров ВИЧ-инфекции с учетом эпидемиологического анамнеза и у ВИЧ-инфицированных пациентов, находящихся на диспансерном учете более трех лет. Параллельно исследовали образцы 33 коммерческих сероконверсионных панелей производства Zeptometrix Corp. и SeraCare Life Sciences (США) (группа М, субтип B). Кроме того, возможность исследования образцов сывороток (плазмы) крови, содержащих антитела к ВИЧ-1 различных субтипов, в том числе ВИЧ-1 группы О, оценивали при тестировании образцов следующих коммерческих панелей: “Референс-панель сывороток крови человека, содержащих и не содержащих антитела к ВИЧ 1-го типа (субтипы А, В, С) и 2-го типа” (МЦ “Авиценна”, Россия) (за исключением образца № 24, содержащего антитела к ВИЧ-2); 1-я международная референс- панель анти-ВИЧ (NIBSC Code: 02/210) (субтипы А, В, С, Е) (за исключением образца №5, содержащего антитела к ВИЧ-2); Anti-HIV Mixed Subtype Panel (MSP-HIV-001) (за исключением образцов № 19, 20, содержащих антитела к ВИЧ-2) и образцы сывороток (плазмы) крови, содержащие антитела к ВИЧ-1 группы О (№ 1342, К00175, К00259; BioMex). Действующим началом разработанной тест- системы являются: рекомбинантные антигены, аналогичные структурным белкам ВИЧ-1 gp160 (env) и gp41 (env) ВИЧ-1 группы О производства ООО “НПО “Диагностические системы”, сорбированные на стрипах полистиролового разборного планшета; конъюгаты - рекомбинантные антигены gp41 ВИЧ-1 и gp41 ВИЧ-1 группы О, меченные биотином, и стрептавидин, меченный пероксидазой хрена. При разработке теста выбраны антигены ВИЧ-1, облада- Сероконверсион- Дни с 1-го Количество позитивных образцов в панели/ общее количество образцов панели Результат тестирования в ная панель забора крови тест для выявления антител к ВИЧ-1/2, CE0483 ДС-ИФА-ВИЧ- АТ-СРОК ДС-ИФА-ВИЧ- АТ-СРОК BBI PRB 914 31 5/5 5/5 Ранняя ВИЧ-1 инфекция BBI PRB 916 35 2/6 2/6 То же BBI PRB 925 49 2/6 2/6 BBI PRB 929 28 3/7 3/7 BBI PRB 930 10 2/4 2/4 BBI PRB 931 42 4/9 4/9 BBI PRB 933 27 2/3 2/3 BBI PRB 934 11 3/3 3/3 BBI PRB 940 29 6/8 6/8 BBI PRB 941 25 3/6 3/6 BBI PRB 942 14 0/4 0/4 BBI PRB 944 16 2/6 2/6 BBI PRB 947 20 3/4 3/4 BBI PRB 951 19 1/6 1/6 BBI PRB 952 21 3/6 3/6 BBI PRB 955 14 2/5 2/5 BBI PRB 965 21 3/6 3/6 BBI PRB 966 51 3/10 3/10 BBI PRB 968 35 4/10 4/10 BBI PRB 969 77 3/10 3/10 ZMO HIV 6243 33 2/10 2/10 ZMO HIV 6247 30 1/10 1/10 ZMC HIV 9014 31 5/7 5/7 ZMC HIV 9017 35 3/6 3/6 ZMC HIV 9018 33 2/11 2/11 ZMC HIV 9021 57 2/17 2/17 ZMC HIV 9022 29 1/9 1/9 ZMC HIV 9030 54 1/16 1/16 ZMC HIV 9031 157 3/19 3/19 ZMC HIV 9032 55 7/14 7/14 ZMC HIV 9077 104 15/29 15/29 ZMC HIV 9079 95 15/25 15/25 ZMC HIV 12008 42 4/13 4/13 Общее количество позитив- 117 117 Таблица 1 Результаты тестирования сероконверсионных панелей в ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК ных образцов.. ющие наибольшей диагностической значимостью: gp160, включающий иммунодоминантный регион gp41, и gp41 ВИЧ-1 группы О. Схема проведения анализа в тест-системе ДС- ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК представляет собой двустадийный “сандвич” - вариант иммуноферментного анализа (ИФА) с поэтапным внесением конъюгатов. Разработана система визуальной оценки внесения всех компонентов и образцов. Время постановки реакции занимает менее двух часов. Учет результатов проводится при помощи спектрофотометра. Была проведена оценка доверительного интервала для правильности определения срока заражения с использованием тест-системы при доверительной вероятности 95% с помощью программы “Калькулятор доверительных интервалов Р. Херберта”. Результаты и обсуждение Стратегия, реализуемая в тест- системе, основана на изменении количественного и качественного состава антител в образце в зависимости от срока инфицирования. При исследовании образцов сыворотки (плазмы) крови методом ИФА определяли оптическую плотность (ОП) нативного и разведенного образцов, отражающую уровень ВИЧ- специфических антител. По изменению ОП образца при разведении по отношению к ОП нативного образца устанавливали либо раннее инфицирование, либо длительно текущую ВИЧ-инфекцию. Проведенные исследования показали высокую эффективность разработанной тест-системы ДС- ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК. Обладая чувствительностью тестов третьего поколения для выявления антител к ВИЧ-1, ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК правильно определила давность заражения ВИЧ-1 для всех образцов коммерческих сероконверсионных панелей (табл. 1, 2). Вероятность правильного определения давности заражения ВИЧ-1 для образцов с эпидемиологически установленными сроками инфицирования составила 95% (см. табл. 2). Важно отметить, что иммунный ответ к ВИЧ случайного индивидуума, выбранного из популяции, в отдельных случаях может быть как гипер-, так и гипореактивным. Распределение генеральной совокупности иммунных характеристик в популяции всегда содержит варианты, не укладывающиеся в интервал, принятый считать нормой. По этой причине установление вероятного срока инфицирования по динамике лабораторных маркеров ВИЧ-инфекции в некоторых случаях может быть неточным. Показано, что для образцов с наиболее вероятным сроком установленного факта заражения до 3 мес правильность определения периода инфицирования полностью соответствует Таблица 2 Правильность определения вероятного срока инфицирования ВИЧ-1 при помощи ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК Образцы Группа Число образцов в группе Число верно определенных образцов в группе Правильность определения тестом ДС-ИФА- ВИЧ-АТ-СРОК вероятного срока инфицирования ВИЧ-1 (при доверительной вероятности 95%), %* С эпидемиолодо 3 мес 81 81 100,00 (95,50-100,00) гически установленными сроками 3-6 мес 47 42 89,36 (77,41-95,37) заражения ВИЧ-1 6-9 мес 22 17 77,27 (56,56-89,88) до 9 мес 150 140 93,33 (88,16-96,34) 9 мес и более (уровень CD4+ неизвестен) 79 76 96,20 (89,42-98,70) 9 мес и более (низкий уровень CD4+ (< 200 кл/мл) 52 51 98,08 (89,88-99,66) 9 мес и более 131 127 96,95 (92,41-98,81) Общий результат... 281 267 95,02 (91,81-97,01) Сероконверсион- До 157 дней 117 117 100 (96,82-100,00) ных панелей Примечание. * - необходимо учитывать вероятностный характер периода инфицирования, установленного при лабораторном исследовании. данным, полученным для образцов с точно установленным сроком заражения ВИЧ (т. е. для образцов сероконверсионных панелей), и составляет 100%. При исследовании образцов из группы «до 9 мес» совпадение результатов тестирования с результатами предварительно установленных сроков заражения составило 93,33%, для группы «инфицирование более 9 мес» - 96,95%. Одной из основных причин получения неверных результатов для группы «инфицирование до 9 мес» являются индивидуальные особенности иммунного ответа (быстрый ответ). Для группы лиц, инфицированных более 9 мес, причинами могут быть как особенности иммунного ответа (медленный ответ), так и серореверсия (вследствие проводимого лечения или глубокого иммунодефицита на поздних стадиях ВИЧ-инфекции) [3, 10, 11]. При тестировании коммерческих панелей «Референс-панель сывороток крови человека, содержащих и не содержащих антитела к ВИЧ 1-го типа (субтипы А, В, С) и 2-го типа», NIBSC Code: 02/210, MSP-HIV-001 и образцов №1342, К00175, К00259, предоставленных компанией BioMex, подтверждена возможность исследования в ДС-ИФА-ВИЧ-АТ- СРОК образцов плазмы крови, содержащих антитела к ВИЧ-1 различных субтипов и ВИЧ-1 группы О. Заключение Полученные данные свидетельствуют, что разработанная иммуноферментная тест-система позволяет с высокой вероятностью разделять ранний сероконверсионный период ВИЧ-инфекции и более поздний период после заражения. Наличие исследования на давность заражения открывает возможность использования получаемой информации не только на популяционном, но и на индивидуальном уровне. Высокая эффективность тест-системы ДС-ИФА-ВИЧ-АТ-СРОК в сочетании с быстротой и простотой выполнения процедуры позволяет рекомендовать ее для применения в эпидемиологической и клинической практике.

About the authors

Yu. E Zagryadskaya

NPO “Diagnostic Systems"

Email: ZagryadskayaUE@npods.ru
22, Yablonevaya Str. , Nizhniy Novgorod, Russian Federation, 603093

D. A Neshumaev

Krasnoyarsk Regional Centre of AIDS Prevention

45, Karla Marksa Str., Krasnoyarsk, Russian Federation, 660049

Yu. A Kokotyukha

Krasnoyarsk Regional Centre of AIDS Prevention

45, Karla Marksa Str., Krasnoyarsk, Russian Federation, 660049

E. M Meyrmanova

Krasnoyarsk Regional Centre of AIDS Prevention

45, Karla Marksa Str., Krasnoyarsk, Russian Federation, 660049

I. A Olkhovskiy

Hematological Scientific Centre

Krasnoyarsk branch 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, Russian Federation, 660036

V. F Puzyrev

NPO “Diagnostic Systems"

22, Yablonevaya Str. , Nizhniy Novgorod, Russian Federation, 603093

A. N Burkov

NPO “Diagnostic Systems"

22, Yablonevaya Str. , Nizhniy Novgorod, Russian Federation, 603093

T. I Ulanova

NPO “Diagnostic Systems"

22, Yablonevaya Str. , Nizhniy Novgorod, Russian Federation, 603093

References

Supplementary files